Какие механизмы в часах используют сегодня, что лучше кварцевые или механические

Часы – это не только прибор, показывающий точное время, но и стильный аксессуар, отражающий статус владельца. Но, помимо дизайна, пользователь хочет, чтобы они точно ходили и долго служили. Качество изделия зависит от механизма, на основе которого функционируют часы. Люди научились следить за временем тысячелетия назад, но первые механические устройства появились в XIV веке, а с пружинным запуском – в XVI веке. Сегодня ход часов осуществляется благодаря двум основным видам двигательных модулей: кварцевым и механическим. В статье рассмотрим принцип действия каждого из них. Разберем достоинства и недостатки.

Принцип работы механических часов

Часовой механизм – это довольно сложное устройство, состоящее из не одной сотни деталей. Основные узлы часов:

• Спиральная пружина – двигатель механизма, помещается в барабан.

• Передаточный узел, состоящий из нескольких зубчатых колес.

  Их движение распространяет энергию от двигателя по всему устройству.

• Спусковой механизм – ходовая часть, осуществляющая периодическую подачу энергии от двигателя к регулятору. Располагается между балансом и зубчатой передачей.

• Балансовый регулятор – баланс со спиралью в наручных часах и маятник в стационарных. 

• Стрелочный механизм – состоит из минутного триба, часового и вексельного колеса с трибом. Этот узел приводит в движение стрелочный механизм.

• Камень – натуральный или искусственный драгоценный минерал (сапфир, рубин, гранат). Служит для снижения трения узлов и деталей между собой.

Пружина, созданная из специального сплава, при заводе скручивается особым образом. В процессе раскручивания она воздействует на передаточный механизм с заданной скоростью.

Шестерни оказывают влияние на стрелки, передвигая их. Чтобы вращение происходило равномерно, в одинаковые промежутки, применяется регулятор. Он позволяет барабану и стрелкам поворачиваться строго под определённым углом.

Достоинства часов на механике

За несколько веков механизм хронометров не претерпел значительных изменений. Но производители постоянно совершенствовали своё искусство для достижения лучших результатов. Часть изделий до сих пор собирается вручную, что придаёт им особую ценность. К несомненным преимуществам механики относятся:

• Долговечность. При бережном отношении и должном уходе часы будут очень долго служить своему владельцу. Возможно, будут переданы по наследству детям.

• Статус. Модели известных брендов – это элитные аксессуары, которые являются частью имиджа того, кто их носит. Их цена может достигать сотни тысяч долларов и носить их на руке престижно.

• Ремонтопригодность. Часы на механике. в случае необходимости, подлежат ремонту.

• Неприхотливость. Не требуют особого ухода, нужно только вовремя заводить их, аккуратно обращаться и беречь от воды.

Дополнительные функции, например, автоматического подзавода, освобождает владельца от необходимости запускать механизм. Благодаря этой опции, запуск происходит автоматически от движения, если их постоянно носят на руке. 

Недостатки механических часов

• Самым существенным минусом для механических изделий является погрешность в точности хода. Она может составлять до 40 секунд в сутки.

• Стоимость изделий дороже кварцевых.

• Необходимость регулярно заводить часы – для тех, кто постоянно забывает это делать.

• С течением времени пружина растягивается, что приводит к отставанию в ходе.

Устройство и функционирование кварцевых часов

Первые кварцевые часы были разработаны швейцарским институтом Невшателя в 1967 году, а в продаже появились в 1969 году. Их выпустила японская компания Seiko. Принцип работы устройства проще механических. Главными элементами являются электронный блок и шаговый электродвигатель.

1. Батарейка – источник энергии. Она представлена в виде таблетки или может быть солнечная.

2. Кварц – генерирует электрическую энергию от батарейки, колеблется (сжимается и разжимается) и выдает импульсы с частотой 32768 гц.

3. Электродвигатель – аналог спускового устройства в механике. Сигналы от кварца передаются на него раз в секунду.

4. Дисплей или стрелки. Система шестерёнок воздействует на табло или стрелки, заставляя их двигаться, или активирует индикацию на экране.

Преимущества кварцевых часов

По сравнению с механическими, кварцевые часы имеют определенные преимущества:

• Высокая точность хода. Погрешность может составлять ± 20 секунд в месяц. Отдельные экземпляры обладают точностью до ± 5 секунд в год.

• Доступней цена. Кварцевые часы стоят меньше, чем механические, несмотря на одинаковый материал корпуса и функциональность.

• Нет необходимости ежедневно заводить механизм. Батарейку можно менять раз в 2-3 года.

• Функциональность. Множество опций: пульсометры, шагомеры, барометры, секундомеры и т. д.

• Изящность корпуса. Он может быть гораздо тоньше механических.

Недостатки кварцевых механизмов

Несмотря на достоинства, у электронных изделий есть недостатки:

• Срок службы аксессуаров меньше. Их хватит лет на 20.

• Температурный режим. Устройства могут утратить работоспособность при слишком низких температурах, например, ­ 20°C и ниже.

• Сниженная ремонтопригодность. Если что-то выходит из строя, как правило, меняется весь механизм.

Гибридный механизм в часах

Сегодня производители предлагают модели часов с гибридным механизмом. Это аксессуары, где соединены классическая механика и высокие технологии смарт-функции. В них есть механический и электронный модули. Такие модели находят своего покупателя среди продвинутых мужчин и женщин, имеющих пристрастие ко всему новому и высокотехнологичному.

Какие часы выбрать: кварцевые или на механике

Сейчас пользователи имеют доступ к большому выбору часов как с кварцевым, так и с механическим модулем. Вопрос выбора – это решение потребителя. Кто любит часто менять часы и пользоваться повышенной функциональностью устройства, скорее отдадут предпочтение кварцевым. Любители же классики и стабильности, стремящиеся к роскоши, выберут часы с механическим модулем.

В интернет-магазине Q-WATCH соискатели найдут множество предложений с разными механизмами от более, чем 100 брендов. Мы представляем качественные оригинальные мужские и женские часы среднего ценового сегмента для людей с разными финансовыми возможностями. Сделать выбор легко: воспользуйтесь фильтром для поиска, установите параметры по предпочтениям. И обязательно найдете то, что нужно.

Механизм швейцарских часов и количество камней в нем

Механизм швейцарских часов – это святая святых механических часов, куда непосвященным вход строго запрещен. С использованием камней в калибре часов связаны многие мифы. Например, раньше считалось, что количество камней влияет на качество хода. Так ли это на самом деле и почему эти камни называют драгоценными – попытаемся прояснить в сегодняшней статье. Главным вопросом, лежащим на поверхности, остается роль камней в механизмах. Ведь ни одна маркировка швейцарских часов не обходится без указания количества камней внутри калибра.

Каждый часовой мастер без заминки ответит, что камни в часах нужны для того, чтобы стабилизировать трение и снизить степень износа соприкасающихся поверхностей механизма. Стандарт NIHS 94-10 о функции камней в механизме был принят в Швейцарии в 1965 году.

Механизм часов и минеральные подшипники

Механизм часов устроен таким образом, что основные его оси постоянно находятся под нагрузкой: заводная пружина заставляет их вращаться, а регулятор спирали сдерживает это вращение. На опору баланса приходится самая большая работа: помимо возвратно-поступательных движений на ней крепится довольно увесистый баланс. Место соединения оси с платиной – неподвижной частью механизма – подвергается сильному трению, и для его стабилизации в устройстве швейцарских часов используются специальные подшипники.

Известно, что коэффициент трения закаленной стали и рубина точно такой же, как в паре стали с латунью. Зачем же часовщики применяют драгоценные минералы в механизмах швейцарских часов? Цапфы осей, которые вставляются в подшипник, очень малы в диаметре и составляют всего сто микрон. Поэтому камни в часах нужны скорее для увеличения долговечности опор осей в механизме, где уменьшение трения является естественным решением вопроса. Преимущества камня перед металлом очевидны: он не окисляются и не коррозирует, а отшлифованная каменная поверхность будет дольше сохранять свою форму. Камни лучше справляются с нагрузкой от ударов о рожки анкерной вилки и с давлением выступов анкерного колеса.

Впервые использовать драгоценные камни в механизме часов предложил Джордж Грэм, основатель часовой мануфактуры Graham. В 1713 году Грэм изобрел свободный анкерный спуск, который используется и в наши дни. Руке Грэма принадлежит создание более трех тысяч экземпляров карманных часов, и в каждых из них содержатся рубиновые подшипники.

Начиная с 1725 года можно было купить швейцарские часы с драгоценными камнями в калибре.

Рубины в часах и их оптимальное количество

Рубины в часах располагаются внутри механизма в зависимости от функций. В привычном трехстрелочнике оптимальное количество рубиновых камней достигает семнадцати. Иногда конструкторский подход заставляет поменять часть камней на латунные подшипники и в таком случае в характеристике часов пишется истинное количество камней. Каждое дополнительное усложнение добавляет число камней в механизм.

Существует масса курьезных случаев, когда количество камней в несколько раз превышает их необходимое число. Например, маркировка, включающая пятьдесят, восемьдесят и даже сто камней, вызывает недоумение у покупателя. Много – не значит хорошо. Подобный ход вводит в заблуждение новичков. Все камни, которые реально используются в механизме швейцарских часов, называются функциональными. Все остальные камни на калибре выполняют декоративную функцию, которые в стандартную маркировку, принятую во всем мире, не вписываются.

Где не нужны камни? В кварцевых часах. Единственный момент нагрузки на колесную передачу происходит во время поворота шагового двигателя. За счет фактического отсутствия механического хода в кварцевых часах практически полностью предотвращается износ. Поэтому, если в характеристике кварцевых часов указано количество один, два камня или без камней, ничего страшного это не обозначает. Те мануфактуры, что продают часы с кварцевым механизмом очень высокого качества без единого камня.

Механические швейцарские часы в течение двух веков изготавливались с настоящими рубиновыми камнями внутри механизмов. Ситуация поменялась, когда в 1902 году была изобретена технология по выращиванию искусственных рубинов. Такой оборот истории во многом позволил выпускать часы массово. В наши дни природные минералы используются очень редко, потому, что искусственные камни более надежны в работе и их легче обрабатывать, чем натуральные. Конечно же, осознание того, что калибр часов содержит натуральные рубины, приносит большое эстетическое удовольствие. Но от использования синтетических камней ценность настоящих часовых шедевров не умаляется.

Часовые механизмы – Энциклопедия по машиностроению XXL

Рис. 110. Чертеж плоской пружины часового механизма (несимметричная деталь из листового материала)

По чертежу сборочной единицы храпового колеса часового механизма (рис. 208, б) выясняем, что детали соединяются посредством запрессовки и развальцовки. Взаимное расположение деталей выполняют и контролируют по заданным размерам. Можно сделать несложное приспособление для обеспечения взаимного расположения деталей с точностью, заданной чертежом.  [c.276]

На рис. 7.61 (стойка часового механизма прибора) размеры проставлены цепочкой. С наибольшей точностью здесь должен быть выдержан размер 25, а базовые заплечики должны иметь наименьшую шероховатость. Обе базы — равноценны.  [c.188]

Ленту для часовых механизмов, патефонов и пр. изготовляют из углеродистой стали она поставляется в нагартованном или термически обработанном виде по ГОСТ 2283—69 (Ов = 75-г 120 кгс/ии , 6= 1%).  [c.700]

Пружины статического действия (пружины предохранительных устройств, часовых механизмов и т. п.)-  [c.703]

Вторым свойством автоколебаний является зависимость их амплитуды и частоты лишь от внутренних свойств системы. Речь идет, конечно, об установившихся автоколебаниях. Иллюстрацией этого свойства может служить вновь движение часового механизма. Из предыдущих разъяснений видно, что амплитуда и частота колебаний маятника часов зависит от внутренних свойств часового механизма, его размеров, физических свойств материала и т. д.  [c.277]

При деформации тела в каждой его точке накапливается определенная энергия, тело как бы аккумулирует энергию — это потенциальная энергия деформации. Так, например, заводя пружину часов, мы совершаем определенную работу, которая переходит в потенциальную энергию деформации пружины. Затем эта энергия постепенно расходуется на приведение в движение часового механизма.  [c.298]

Узкий пучок рентгеновских лучей, вырезанный диафрагмами Ос и />2, падает на кристалл К, покачиваемый с помощью часового механизма.  [c.410]

При разгрузке деформированного тела за счет потенциальной энергии деформации производится работа. Это свойство упругих тел широко используется в технике, в частности, в амортизирующих и предохранительных устройствах, для возврата движущихся деталей в исходное положение, в часовых механизмах и т. д. В такого рода устройствах широкое применение нашли пружины.  [c.238]

Примерами автоколебательных систем могут служить часовые механизмы, в которых энергия поднятой гири или закрученной пружины используется для компенсации энергии, теряемой в системе вследствие трения. На рис. 136 показан механизм обычных часов-ходиков. На ось маятника насажен анкер 1 с двумя зубьями, которые называются палетами. С анкером сцеплено ходовое колесо 2. Сила натяжения цепи 3 с подвешенной к ней гирей создает вращающий момент, стремящийся повернуть ходовое колесо. При качании маятника палеты поочередно то опускаются, заходя между зубьями ходового колеса, то поднимаются. При подъеме очередной палеты ходовое колесо поворачивается и толкает анкер зубом, кончик которого скользит по скошенному торцу налеты. Одновременно другая палета опускается между зубьями ходового колеса и препятствует его повороту больше чем на один зуб. За один период колебания маятника ходовое колесо поворачивается на два зуба, а каждая из палет получает по толчку. В результате этого с помощью анкера маятник получает периодические толчки, поддерживающие его колебания.  [c.173]

При рассмотрении колебательных систем мы должны уделить особое внимание системам с малым затуханием, в которых величина энергии, рассеиваемой за период (или почти период) колебаний. мала по сравнению с общим запасом энергии, связанным с исследуемым движением. В подобных системах наиболее ярко проявляются их колебательные свойства. В большом числе практических применений мы встречаемся с высокодобротными колебательными системами. Можно упомянуть резонансные элементы входных цепей радиоприемных устройств, колебательные контуры, входящие в состав полосовых фильтров, маятник или баланс в часовых механизмах, колебательные элементы в частотомерах и спектр-анализаторах и др.  [c.14]

При разгрузке тела за счет потенциальной энергии производится работа. Таким образом, упругое тело является аккумулятором энергии. Это свойство упругих тел широко используется, например, в заводных пружинах часовых механизмах  [c.49]

Опоры на кернах (шпилях). Опоры на кернах применяются в приборах с малым весом подвижной системы, когда необходимы незначительные моменты трения при невысокой точности центрирования оси и частоте вращения п электроизмерительных приборах, часовых механизмах и других устройствах.  [c.291]

Спиральные пружины применяются в часовых механизмах, самопишущих, измерительных и других приборах.  [c.345]

Кимограф состоит из легкого металлического барабана с бумажной лентой, вращаемого с постоянной скоростью фрикционным приводом от электродвигателя или часового механизма. Барабан устанавливают так, чтобы острие самописца, укрепленного на исследуемом звене, касалось бумаги и перемещалось параллельно образующей цилиндра.  [c.426]

МП В (масло вазелиновое приборное ГОСТ 1805— 51) —60 Смазка точных часовых механизмов, контрольно-измерительных приборов, работающих при низких температурах, И миниатюрных шарикоподшипников  [c. 217]

Энергия деформации. В упругом теле, форма которого принудительно изменена, возникает напряженное состояние, которому соответствует определенное количество накопленной в теле потенциальной энергии, называемой энергией деформации. Если тело освободить, то внутренние силы упругости, восстанавливая его начальную форму, совершат работу. Именно таким образом, закручивая пружину при заводе часов, ей сообщают запас энергии. Распрямляясь, она совершает полезную работу, которая расходуется на преодоление вредных сопротивлений часового механизма и поддержание его хода. Величина энергии деформации и зависит от объема V тела и от величины и распределения напряжений (о , Оа, Оз) по этому объему.  [c.179]

Нейзильбер с добавкой свинца обрабатывается давлением лишь в холодном состоянии. Этот сплав хорошо обрабатывается резанием, а потому широко применяется для изготовления тонких деталей часовых механизмов.  [c.233]

К тележке, которая может передвигаться по рычагу. Передвижение тележки происходит автоматически при помощи пружинных часовых механизмов 6 и 7, каждый из которых может подключаться к бесконечной цепи S, передвигающей тележку с грузом механизм 6 двигает тележку влево, а механизм 7 — вправо. Если нагрузка возрастает, то длинное плечо рычага 3 поднимается и один из усиков регулятора 9 прижимается к маховику механизма 6, как показано на рис. 3, и затормаживает его. В это время механизм 7 отодвигает груз 4 вправо до тех пор, пока рычаг не опустится тогда происходит затормаживание механизма 7, а механизм 6 начинает отодвигать груз  [c.9]

Рис, 3. Схема пресса Гагарина I — диаграммный барабан 2 — реверсор с образцом, 3 — рычаг, 4 — уравновешивающий груз, 5 — винт, в и 7 — часовые механизмы, 8 — бесконечная цепь, 9 — автоматический регулятор часовых механизмов, 10 — перо.  [c.9]

Через выпрямитель усиленного электродренажа, включенный между трубопроводом и рельсом, при малом вторичном напряжении трансформатора могут течь блуждающие токи от трубопровода к рельсу, если отрицательное напряжение трубопровод — рельс больше первоначального напряжения холостого хода этого выпрямителя. Такое состояние обнаруживается по отклонению вольтметра защитной установки в противоположную сторону, причем через установку может протекать очень большой ток. Перегрузка установки в таком случае предотвращается соответствующей автоматической схемой. Реле максимального тока вызывает срабатывание другого реле, которое разъединяет выходную цепь тока трубопровод — защитная установка — рельс и при необходимости обеспечивает прямое соединение трубопровод — рельс. При помощи настраиваемого часового механизма разъединительное реле включается снова. В итоге станция продолжает работать. Число произошедших отключений указывается на счетчике. Это позволяет контролировать работу станции и дает представление о частоте отключений и тем самым о неполадках в работе электрифицированной железной дороги.  [c.227]

Такое восстановление сульфатов может быть предотвращено, если ток электролиза привести в соответствие с расходом воды. При этом ток регулируется в зависимости от расхода воды при помощи контактных расходомеров или дифференциальных манометров в линиях подвода воды. При колебаниях расхода воды с регулярной закономерностью настройка тока может быть обеспечена и при помощи реле времени (часового механизма). Деятельность анаэробных бактерий может быть приостановлена также и применением соответствующей комбинации с инертными анодами [13], на которых происходит анодное выделение кислорода. Вообще при возможном восстановлении сульфатов необходимо позаботиться о достаточно эффективном удалении шлама.  [c.412]

Миллионы лет с точностью часового механизма накатываются на берега приливные волны морей и океанов.  [c.27]

Известно, что эволютой циклоиды является такая же циклоида, точки возврата которой соответствуют вершинам первой циклоиды, и обратно. Таким образом груз маятника будет двигаться точно по циклоиде, если его подвесить при помощи нити, им еющей надлежащую длину и попеременно сматывающейся с двух циклоидальных дуг, как показано на чертеже. Для колебаний с небольшой амплитудой эти дуги мож>1о провести по обе стороны от точки возврата на небольшое расстояние. Такое устройство было предложено Гюйгенсом как средство для обеспечения правильности хода часов несмотря на изменения амплитуды колебаний. Последующие изобретатели пошли по другому пути и направили свои усилия на обеспечение постоянства амплитуды путем тщательного регулирования силы, приводящей часовой механизм в движение, назначение которой заключается в возмещении потери энергии из-за сопротивления трения и других видов сопротивления.  [c.103]

Пример 147. Пусть твёрдое тело неизменно связано с гибкою нитью, не поддающейся кручению, и пусть другой конец нити соединён с часовым механизмом, сообщающим нити постоянную угловую скорость штвердому телу, принять за ось ЛС, то уравнение данной неинтегрируемой связи будет  [c.517]

Благодаря тому что зубчатые передачи могут применяться в широком диапазоне нагрузок и скоростей при малых габаритах, высоком к. п.д. и надежности в эксплуатации, они получили большое распространение. Их можно увидеть в разнообразных машинах и приборах — от простейших механизмов до сложных электронно-вычислительных машин, от мельчайших часовых механизмов до мош,нейших прокатных станов, шагаюш,их экскаваторов и паровых турбин.  [c.118]

Конденсаторную сварку применяют в производстве электроизме-рительны.х и авиацноппых приборов, часовых механизмов, фотоаппаратов, радиола п и т. п.  [c.219]

Часовое зацепление, получившее широкое распространение в часовых механизмах, счетчиках и других приборах, представляет собой приближенное циклоидальное зацепление с прямой ножкой зубьев (рис 219). Для упрощения технологии изготовления профили головок зубьев имеют форму дуг окружностей, радиусы которых зависят от чисел зубьев сопряженных колес и трибов (меньшее из пары колес называют в приборостроении трибом). Профили ножек зубьев ограничены радиальными прямыми. Параметры колес и трибов определяют по таблицам и формулам из нормали на зубчатые колеса с часовым профилем 130, 32].  [c.345]

При разгрузке тела за счет потенциальной энергии производится работа. Таким образом, упругое тело является аккумулятором энергии. Это свойство упругих тел широко используется, например, в заводных пружинах часовых механизмов и в различных упругих амортизируюнтих элементах (рессоры, пружины, торсионные валы и др.).  [c.38]

В приборах, автоматических устройствах, аппаратах п мащинах широко используются пружины и упругие чувствительные элементы различной конструкции. Их применяют в качестве аккумуляторов энергии в пружинных двигателях различных самопишущих приборов, часовых механизмах, фотозатворах для создания противодействующих сил и моментов, обеспечивающих силовое замыкание кинематических цепей, например в кулачковых механиздщх, муфтах в качестве чувствительных элементов в измерительных системах для упругого соединения деталей и т. д.  [c.353]

Первым свойством автоколебаний является их самовозбуждаемость. Для иллюстрации самовозбуждаемости автоколебательной системы достаточно отметить некоторые свойства часовых механизмов с гирями и маятником. Чтобы привести в движение механизм часов с поднятой гирей, надо сообщить маятнику толчок или отклонение от положения равновесия. Если начальное отклонение маятника от положения равновесия было небольщим, механизм часов увеличивает амплитуду колебаний маятника, пока возрастающие силы сопротивления не вызовут рассеяния кинетической энергии, равного работе силы веса при опускании гири.  [c.277]

Пример 106. Рамка ABAiB, может вращаться вокруг проходящей через ее центр тяжести вертикальной оси Oz в рамке симметрично относительно оси Oz укреплены вертикальные оси двух одинаковых дисков массы т (рис. 305 . Момент инерции рамки относительно оси Ог равен Уь момент инерции каждого диска относительно собственной оси равен /г- Сначала система находится в покое, а затем диски начинают г.ра-щаться в одну сторону с одинаковыми угловыми скоростями (Ъг относител1 110 рамки. Чтобы осуществить это, не вводя внешних по отношению к системе сил, в рамке имеется (не показанный на рисунке) часовой механизм, отпускающий в некоторый момент первоначально напряженную пружину. Определить угловую скорость рамки.  [c.190]

Другим типичным примером механической автоколебательной системы является часовой механизм. Колебания маятника или баланса часов поддерживаются за счет той энергии, которой обладает поднятая гиря Или заведенная пружина часов. Проходя через определенное положение, маятник приводит в действие храповой механизм. При этом маятник получает толчок, пополняющий потери энергии за период. Маятник сам открывает и закрывает доступ энергии из заводного механизма. При нормальном ходе часов энергия, которую получает маятник, как раз равна потере энергии на трение за время между двумя толчками (обычно за полупериод). Поэтому колебания и оказываются стационарными. Если начальное отклонение маятника боЛьше нормального, то потери на трение оказываются больше, чем поступление энергии нз заводного механизма. Колебания затухают до тех пор, пока потери не окажутся равными поступлению энергии. Автоматически устанавливается как раз такая амплитуда колебаний, при которой потери на трение компенсируются поступлением энергии из источника. Следовательно, амплитуда колебаний определяется не величиной начального толчка, а соотноншнием между потерями и поступлением энергии, т. е. свойствами самой колебательной системы. Это уже знакомая нам по предыдущему примеру характерная черта автоколебаний, отличающая их от собственных колебаний (амплитуда которых определяется начальными условиями).  [c.603]

В настоящее время почти нет машин и механизмов без передач зацеплением, в числе которых наибольшее применение находят зубчатые передачи. Зубчатая пере,дача является механизмом, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движе-1гие с изменением угловых скоростей и моментов. Зубчатые передачи применяют в широком диапазоне областей и условий работы от часовых механизмов до самых тяжелых машин (турбогенераторы электростанций), для передачи мощностей от ничтожно малых до десятков тысяч киловатт, с диаметром колес от долей миллиметра до нескольких метров (рис. 3.63).  [c.437]

Для часовых механизмов и приборов при температуре от —10 до +50° С применяются смазка часовая коисистентная ПС-4, ГОСТ 7936—56 и масло часовое общего назначения МБП-12, ГОСТ 7935—56.  [c.327]

Часовое зацепление позволяет получить большие передаточные числа в часовых механизмах, например, Гмакс = 12,5. Число зубьев малого колеса, называемого трибом, принимается = 6 -т-20, большого колеса — 2 = 30 -г-100.  [c.267]

Структура большинства сплавов состоит из элементов, имеющих различные свойства. В отличие от макротвердости, отражающей осредненные свойства конгломерата различных зерен, знание микротвердости позволяет изучать и сравнивать отдельные составляющие сплавов по их твердости и выяснять распределение твердости в пределах одного зерна или кристаллита. При этом изучаемое зерно рассматривается как самостоятельный образец, вкрапленный в окружающий материал. Кроме того, измерение микротвердости дает важные результаты для изучения свойств тонких поверхностных слоев, позволяющие, например, оценить глубину упрочненной зоны после обработки поверхности различными способами (обточкой резцом, сверлением, обдувкой дробью, полировкой и т. д.). Когда известна микротвердость, возможен контроль весьма мелких деталей различных точных приборов и механизмов, например часовых механизмов, а также оказалось доступным выяснять распределение деформации в теле де-гали, например, после холодной обработки давлением.  [c.58]

Повторное никелирование при износе пресс форм можно осу ществлять без снятия покрытия Пресс формы покрытые химичес КИ1И никелем служащие для прессования резин обрабатываются силиконовой смазкой или натираются графитовым карандашом во избежание прилипания резин В качестве примера защиты дета лей от коррозии можно назвать химическое никелирование деталей часовых механизмов колонок анкерных вилок рычагов фикса торов регуляторов крепежных детатеи и др Применение Ni—р покрыт1>1 на часовых заводах позволило практически исключить случаи коррозионных поражении часовых деталей в процессе их сборки и эксплуатации  [c.32]

Начала развиваться энергетическая техника и машиностроение в виде часового механизма и мельниц — двух материальных основ, на которых внутри мануфактуры происходит подготовительная работа для перехода к машинной индустрии (К. Маркс) в период с XVI до середины XVIII в.  [c.45]

---

Устройство и принципы работы часовых механизмов. Ремонт механических часов Общее схематическое устройство кварцевых часов

Устройство и расчет передаточного механизма часов

К передаточному механизму часов относится система колес и трибов, осуществляющая передачу движения от двигателя к регулятору. Каждая пара зацепления отличается своими размерами и количеством зубьев. Колесо обычно имеет больше 15 зубьев, а триб до 15 зубьев.

Колесная система, общая для всех часов, состоит из следующих колес и трибов:

1. Барабан. В часах с гиревым заводом на барабан наматывают шнур, струну или цепь, а в часах с пружинным заводом пружина преимущественно помещается в барабан.

2. Колесо добавочное (преимущественно в часах с продоложительным заводом).

3. Колесо среднее (центральное).

4. Колесо промежуточное.

5. Колесо секундное.

6. Колесо спусковое (анкерное, цилиндрическое).

7. Минутник (триб минутной стрелки)

8. Колесо вексельное.

9. Колесо часовое

Во время каждого полуколебания регулятора колесная система часового механизма поворачивается на строго определенный угол, после чего останавливается на какую-то долю секунды – до конца полуколебания. При обратном движении регулятора колесная система вновь поворачивается на тот же определенный угол и снова останавливается на такой же отрезок времени. Это движение повторяется непрерывно.

Зубчатая передача часового механизма увеличивает скорость передачи во столько раз, во сколько раз число зубьев ведущих колес больше числа зубьев ведомых трибов.

Зубчатое зацепление передаточного механизма часов называется ангренажем.

Колесо (или триб), передающее движение, называется ведущим, а получающее движение – ведомым. В часовом механизме обычно колесо является ведущим, а триб – ведомым.

Передаточным числом называется отношение количества зубьев ведущего колеса к зубьям ведомого. Оно показывает, сколько оборотов сделает ведомое колесо за один оборот ведущего, т. е. за один и тот же промежуток времени колесо сделает меньшее число оборотов, чем триб.

Баланс карманных и наручных часов с анкерным ходом обычно делает 18 000 колебаний в час, т. е. 300 колебаний в минуту. Анкерное колесо почти всегда имеет 15 зубьев. Следовательно за один оборот анкерного колеса баланс сделает 30 колебаний (каждому зубу колеса соответствует два колебания баланса).

Число оборотов анкерного колеса панк найдем из следующего соотношения:

панк =300/15*2=10 об/мин

Т. е. анкерное колесо за одну минуту сделает 10 оборотов.

Секундное колесо, на ось которого насаживается секундная стрелка, делает один оборот в минуту, а центральное колесо (с минутной стрелкой) делает один оборот в час, или его оборота в минуту.

Общее передаточное число от центрального колеса до анкерного триба равно произведению передаточных чисел отдельных сцепляющихся пар:

Следовательно передаточное число показывает отношение количества зубьев ведущих колес к количеству зубьев ведомых трибов или отношение количества оборотов ведомых трибов к количеству оборотов ведущих колес. Обычно передаточное число в карманных и наручных часах от центрального колеса к анкерному трибу равно 600.

Вариантов соотношения числа зубьев колес и трибов много, ко практически уже выработаны определенные нормы (табл. 1).

Таблица 1
Количество зубьев, колес и трибов карманных и наручных часов, делающих 18 000 колебаний баланса в час

Название колеса или триба			В а р и а н 1			: ы
Центральное колесо
Промежуточный триб. . .
Промежуточное колесо. .
Секундный триб
Секундное колесо
Анкерный триб
Анкерное колесо

При подборе нового колеса или триба можно руководствоваться табл. 1 или нижеследующим способом.

Если в часах отсутствует одно колесо, а все остальные колеса имеются, а также известно количество колебаний баланса в часах, то недостающее колесо можно найти, пользуясь расчетом, указанным в следующем примере.

Пример. Найти число зубьев утерянного промежуточного колеса, если известно, что центральное колесо имеет 80-12 зубьев, секундное – 80-10 зубьев, анкерное – 15-8 зубьев; 80; 80 и 15 – числа зубьев колес; 12; 10 и 8 – числа зубьев триба. Баланс делает 18 000 колебаний в час.

Допустим, что Триб промежуточного колеса имеет 10 зубьев, тогда число зубьев промежуточного колеса будет:

Чтобы найти количество оборотов анкерного колеса за 1 час, надо количество колебаний баланса за 1 час разделить на удвоенное число зубьев анкерного колеса:

18 000 /2*15 = 600 оборотов

Число зубьев барабана можно найти следующим образом: обычно центральное (среднее) колесо делает I оборот в час, продолжительность хода часов – 36 часов. Следовательно за 36 часов центральное (среднее) колесо сделает 36 оборотов. Такое же количество оборотов сделает центральный (средний) триб.

Зная, что барабан должен обеспечить до 5,5 оборота, можно найти передаточное число:

Чтобы обеспечить большое передаточное число (10: 1; 9:1 и т. д.), в зубчатой передаче часов применяют циклоидальное зацепление, которое благодаря особой форме зубьев позволяет применять трибы с малым числом зубьев.

Передачу вращения и усилий зубчатая пара осуществляет в месте соприкасания зубьев колес и трибов по так называемой начальной окружности (рис. 39). Каждое колесо или триб имеет три окружности: окружность выступов, начальную окружность it окружность впадин.

Окружностью выступов называется окружность, описанная из центра колеса и ограниченная головками зубьев колеса.

Начальной окружностью называется окружность, по которой проходит зацепление колеса и триба.

Окружностью впадин называется окружность, проходящая через основания зубьев колеса или триба.

Правильным зацепление между трибом и колесом будет тогда, когда начальные окружности колеса и триба соприкасаются в одной точке (рис. 39). При глубоком зацеплении (рис. 40) начальные окружности колеса и триба пересекаются. При мелком зацеплении (рис. 41) начальные окружности колеса и триба не соприкасаются и не пересекаются. Колесо и триб должны иметь одинаковый шаг зацепления. Зубчатая передача работает правильно, если величина передаваемой силы не меняется и потери на трение сведены до минимума. Изменение величины передаваемой силы зависит от правильного профиля зубьев.

В часах упрощенной конструкции фрезерованные трибы заменены цевочными (штифтовые наборные трибы). Число штифтов должно быть 8-12, но не меньше 6. Цевочные трибы просты в изготовлении, мало чувствительны к ошибкам в расстояниях осей и легче переносят загрязнение. Штифты цевочных трибов должны вращаться, чтобы обеспечить меньшее трение во время работы и меньший их износ. Ошибки в зубчатых зацеплениях вызывают увеличение трения.

В каждой паре зубчатого зацепления надо иметь достаточный зазор между зубьями, иначе попадание незначительной

рязи между зубьями может вызвать остановку часов. Это особенно важно в колесах, двигающихся с маленьким усилием (секундное, анкерное). Колеса, находящиеся ближе к источнику энергии – пружине, должны быть толще и по мере удаления от него – тоньше. В среднем боковой зазор между зубьями должен быть в пределах 0,1-0,17 шага, а радиальный зазор –

0,4 модуля. Боковой зазор осуществляется за счет уменьшения толщины зуба триба. При правильном зацеплении вращение происходит легко, без толчков и ударов. Правильность зацепления зависит также от правильно подобранного числа зубьев триба: с увеличением числа зубьев триба зацепление улучшается и, наоборот, чем меньше число зубьев триба, зацепление ухудшается, ибо каждый зуб триба дольше находится в зацеплении с зубчатым колесом. При правильном зацеплении зубья колес должны касаться друг друга в тех точках, где их головки переходят в закругления, т. е. должны касаться начальные окружности колес и триба.

Рис. 39. Правильная практическая форма зубьев колеса и триба

Рис. 40. А-глубокое зацепление; Б-зацепление с малым трибом В-исправление глубокого зацепления вельцеванием; Г-исправление зацепления при малом трибе

Рис. 41. А-мелкое зацепление; Б-исправление мелкого зацепления

Шагом зубчатого зацепления t называется расстояние между вершинами двух соседних зубьев, измеренное по начальной окружности в линейных мерах.

Модуль зубчатого зацепления

Диаметр начальной окружности колеса или триба меньше его наружного диаметра на удвоенную высоту головки зуба.

Наружные диаметры колес и трибов можно измерять микрометрами, диаметры начальных окружностей определяют при помощи таблиц или соответствующими вычислениями (диаметр начальной окружности равен модулю, умноженному на число зубьев).

Устройство часов схоже со строением автомобиля. В них также есть «кузов», «двигатель», «регулятор», «счетчик», «индикатор» и другие схожие понятия о технических моментах строения механизма. Разбор строения будет проходить, так же как и в других сложносоставных механизмах, по «ключевым местам».

Двигатель – эта часть механизма отвечает за движение стрелок на циферблате.

Двигатель часов в разрезе.

Регулятор – отвечает за скорость вращения двигателя и за точность показаний времени.

Счётчик – ведёт считывание показаний колебаний (колебательная система) и «переводит» данные в движение стрелок или показания дисплея (электронные часы).

Индикатор – внешняя часть часов, на которую выводятся показания времени (циферблат или дисплей).

В некоторых типах устройств будут видоизменяться некоторых части механизма, но общий принцип работы колебательной системы не претерпит существенных изменений. В некоторых как в устройстве настенных часов регулятором будет маятник и сложная система шестерёнок. Такая же система шестерёнок (колёс) и микросхема (считывает колебания кристалла кварца) присутствует в кварцевых устройствах. Данная схема присутствует даже в квантовых часах (атомных), просто она считывает показания не с маятника или кварца, а с колебания атомов.

Общий принцип работы схож для всех видов устройств, и он не претерпел серьёзных видоизменений на протяжении всей истории создания механизмов такого типа.

Виды часовых механизмов.

Исходя из особенности «ключевого места» часы можно поделить на два класса. В основном по тому, какой регулятор там используется, они расходятся на две категории кварцевые и механические.

Механические часы – работа таких устройств базируется на основе колебаний маятника или балансира. Источником питания обычно служит пружинный механизм или гиревой.

В кварцевых часах – механика работы строится на колебаниях кварцевого генератора. В таких устройствах элементом питания в большинстве случаев является батарейка.

Так же механические часы распределяются по классу регулятора и приводу, а кварцевые по типу индикатора и источнику питания.

В то время как история существования механических часов насчитывает более 1000 лет, то история кварцевых насчитывает всего лишь чуть более 40 лет и с момента появления кварцевого механизма не утихают споры о том, какой же всё-таки лучше. Адекватного ответа на этот вопрос ещё ни кто не дал.

Сравнительные характеристики механических и кварцевых часов.

Сравниваться они будут по ряду основных характеристик.

• Первое (1). Точность хода (нормальная/максимальная)
• Второе (2). Время до завода/смены элемента питания.
• Третье (3). Ударопрочность.
• Четвёртое (4). Чувствительность к перепадам температуры.
• Пятое (5). Срок эксплуатации.
• Шестое (6). Ремонтопригодность

Механические часы.

• от +40 до -20 секунд в сутки/±7 секунд в день.
• 40 часов/20 дней.
• низкая (из-за возможного выхода из строя части шестерёнок).
• очень высокая (по причине свойств материалов, из которых состоят некоторые детали).
• от 10 лет.
• очень высокая (возможность замены некоторых элементов конструкции механизма).

Кварцевые часы.

1. ±20 секунд в календарный месяц/±5 секунд в календарный год.
2. от 2 до 10 лет.
3. высокая (такое возможно по причине особенностей конструкции).
4. низкая (так же связанно с особенностями конструкции).
5. от 5 до 10 лет.
6. весьма низкая (замене обычно подлежит весь блок механизма).

Преимущества кварцевых часов.

Точность – В связи с маленькими показателями в отставании/опережении заданного времени. Надёжность – В таком виде механизма очень мало деталей и это обеспечивает постоянную надёжную работу. Ударопрочность – Из-за особенностей конструкции и отсутствия сложносоставных деталей эти часы не боятся обычных механических повреждений, что могут произойти в повседневной жизни. Долговечность элемента питания – Срок службы батарейки в часах составляет в среднем 2 – 3 года.

Простота и надёжность механизма – Так как механизм таких часов в основном своём виде состоит из разных видов пластика и его производство полностью автоматизировано, эти свойства дают долговечность и понижают стоимость продукции на выходе.

Достоинства механических часов.

Отсутствие необходимости замены элемента питания – Не требуется тратить деньги на замену батареек и замену оной.

Ремонтопригодность – Возможность замены любой части механизма в условиях часовой мастерской.

Срок эксплуатации – Данное условие зависит только от хорошего отношении к часам в процессе эксплуатации.

Стиль, определённый временем – Такие часы не утратят своей актуальности и через 100 лет.

Даже после такого анализа вопрос о том, что лучше не возможен по причине того что каждый сам определяет, что ему нужнее, приятнее и выгоднее. Выбор всегда зависит от индивидуальных предпочтений.

Устройство и принципы работы часовых механизмов.

Основные принципы работы механических наручных часов.

Способ работы часов с балансирным механизмом такой же, как у гиревых и маятниковых часов. В механизме такого типа тоже есть пружина (двигатель) которая вращает зубчатые колёса и стрелки.

Такой тип часов можно перемещать в пространстве как угодно, трясти, вертеть и им ничего от этого не будет.

Пружина в часах, будучи лентой из стали или иного специализированного сплава находится в свёрнутом виде в металлическом барабане. На внешне цилиндрической поверхности барабана сделаны зубья и по этой причине он является одним из зубчатых колёс внутри часов. Это колесо-барабан одето на определенный вал, на котором может свободно крутиться вокруг его оси. Один конец пружин закреплён внутри барабана, а другой закреплён за крючок на валу.

Общая схема и детали двигателя наручных часов показаны на рисунке ниже.

Схематическое изображение стандартных наручных часов с боковой секундной стрелкой.

Когда вращаешь вал, а барабан не двигается, пружина закручивается. Если после этого зафиксировать вал, то пружина, раскручиваясь, будет стараться провернуть барабан. Это движение переходит на центральный триб и с него на триб минутной стрелки, вексельное колесо и триб вексельного колеса на часовое колесо, на втулке которого закреплена часовая стрелка. На этой колёсной передаче число зубцов подобранно таким образом, что часовая стрелка в 12 раз вращается медленней минутной.

Если взвести пружину, а потом отпустить то она развернётся почти мгновенно.

Но от часового механизма требуется совсем другое, равномерное вращение стрелок на определённый срок времени. Для такого нужно устройство, которое будет за равные временные промежутки позволять барабану (так же и стрелкам) двигаться под строго определённый угол расположения на циферблате. Такое устройство, которое задаёт такие промежутки времени в часовом механизме, называется регулятором. В наручных и карманных часах используется система движения балансир – спираль.

Во время поворота балансира в любую сторону в спирали нарастает напряжение, увеличивающееся прямо пропорционально углу поворота. После этого отпущенный балансир под воздействием спирали начнёт обратное движение в положение равновесия. В таком положении нарастающее напряжение спирали исчезает, но балансир по закону инерции продолжает движение дальше на почти такой, же угол, какой был до этого и продолжит рост напряжения в спирали. Без трения и других факторов внешнего воздействия балансир продолжал бы колебания системы до бесконечности. Частота колебательной системы балансир – спираль не зависит от амплитуды движения (максимального угла поворота) на который был перемещен балансир. Такая система называется изохронной.

Время полного колебания (движения) балансира которое он совершает, зависит от напряжения спирали, размера и массы самого балансира. По этой причине он, так же как и маятник совершает колебательные движения с не изменой частотой. Значит, возможно, использование такой системы для нормализации скорости движения колёсной передачи. К реалиям повседневной жизни это имеет малое отношение, но по ряду причин это не возможно. Трение и другие факторы работы балансира с течением времени приводят к полной остановке механизма. Для постоянной работы колебательной системы необходимо в определённый промежуток времени «сдвигать» балансир этим давая ему энергетический толчок. Так же движение баланса нужно превращать в равномерное вращение стрелочной передачи. Для разрешения таких проблем служит определённое устройство, называемое спуском или ходом.

Анкерный спуск (ход).

Анкерный ход (спуск) будучи частью часового механизма служащей одновременно для двух определённых целей, превращения постоянных и не изменчивых колебаний балансира во вращение зубчатых колёс с неизменной скоростью движения, включающую в себя так же стрелочную передачу и перемещение «энергии» от «двигателя» балансиру для продолжения его работы. Данный ход помогает системе балансир – спираль руководить работой зубчатой передачи таким образом, что за один такт колебания балансира шестерёнки перемещались под определённые углы.

Так же есть большое количество известных конструкций спускового механизма, но на данный момент большинство наручных часов имеет в своём «содержании» определённый тип который носит название швейцарский анкерный спуск.

Отличительной характеристикой данного спуска приходится наличие определённого элемента имеющего вид корабельного якоря, который называется анкерной вилкой, имеющей место постоянного пребывания между балансиром и последним зубчатым колесом.

У анкерной вилки имеется два плеча, на которых закреплены рубиновые камни которые имеют название палета. А так же у неё есть раздвоенный хвост, концы которого называют рожками. Вилка надевается на ось, на которой она может двигаться в любую сторону. Так же в состав данного спуска входят шестерёнки особой формы, из-за чего носит название анкерное колесо, а также имеется импульсный ролик с импульсными камнями, находящиеся на оси балансира. Детали и устройство механизма приведены ниже на рисунке.

Работа анкерного хода в схематическом изображении.

Балансир (баланс) основную часть времени перемещается «независимо» и не соприкасается с анкерной вилкой. Переходя в своём движении на исходную точку, он ударяет импульсным камнем по рожку и проворачивает анкерную вилку. От такого движения палета запирающая «зуб» анкерного колеса приподнимается и разблокирует его. (часть рисунка под номером 1)

В момент освобождения «зуба», анкерное колесо под воздействием пружины начинает проворачиваться и после этого уже «зуб» анкерного колеса сдвигает палету и приводит в движение анкерную вилку. Рожок анкерной вилки догоняя импульсный камень бьёт по нему, передавая балансиру (балансу) добавочную энергию. (часть рисунка под номером 2)

Анкерное колесо сдвигается на небольшой угол и после этого уже другой зуб опирается в противостоящую палету анкерной вилки. Во время обратного движения балансира (баланса) вся процедура повторяется в той же последовательности что и до этого но с противоположной стороны вилки. (часть рисунка под номером 3)

В одно полное колебание балансира (баланса) анкерная вилка даёт возможность анкерному колесу продвинуться только на один «зуб». В то время когда анкерное колесо двигается и бьётся «зубом» о палету анкерной вилки происходит определённый звук «тик-так». (часть рисунка под номером 4)

Чем выше частота колебаний, тем меньше он реагирует на негативные проявления вроде встряхивания. На данный момент в наручных часах применяется балансир (баланс) имеющий частоту колебаний 0.4 секунды 0.33 секунда, а в наиболее точных всего 0.2 секунды.

Скорость колебания балансира (баланса) в тысячи раз превышает скорость вращения барабана для того чтобы синхронизировать скорости их перемещения между барабаном и анкерным колесом вставляют ещё ряд колёс и трибов имеющих название основной колёсной системы.

Зубчатая передача от барабана к анкерному трибу повышает число оборотов и в таком же количестве снижает передачу мощности. Основную колёсную систему создают, так чтобы первый после барабана триб сделал один оборот за час, и его ось прошла через центральную часть часов, от этого он получил своё название «центральный триб». На оси центрального триба размещают триб минутной стрелки, где и располагается минутная стрелка. Ось триба делающего один полный оборот в одну минуту почти всегда ставят выше шести часовой метки и закрепляют на ней секундную стрелку.

Принцип работы кварцевых часов (включая в себя электронные).

За тысячелетие существования наручных часов (механических) люди продолжали совершенствовать их механизм. Следование по пути развития высоких технологий отразилось и на механических часах в лучшую сторону, так как люди смогли добиться точности хода равной ± 5ти секундам за 24 часа. Но такие механизмы, будучи весьма сложными в производстве и имеющими весьма непомерную цену не пользовались популярностью. Этот аспект повлиял на появление принципиально нового механизма, кварцевого. Кварцевый механизм, имея весьма высокую точность хода, обладает весьма низкой стоимостью. Он стал весьма популярен среди населения именно из-за своих качеств. Подавляющее количество выпускаемых в мире устройств на сегодняшний день несут в себе кварцевый механизм.

Общее схематическое устройство кварцевых часов

Главными узлами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду передаёт импульс двигателю, а тот следом поворачивает часовые стрелки.

Часы получили своё название из-за того что источником колебаний является кристалл кварца. Кристалл кварца выдаёт большую стабильность вырабатываемых импульсов, следовательно, большую точность хода. Источником питания механизма энергией является батарейка, от неё получает необходимый заряд электронный блок и двигатель. Такие элементы питания рассчитаны на срок эксплуатации равный примерно двум годам. Основным достоинством батарейки является отсутствие нужды в заводе часов каждый день. Исходя из характеристик данного устройства, можно заключить, что такой сплав точности и простоты эксплуатации достаточно удобен большинству людей.

В некоторых случаях за место циферблата устанавливают электронный дисплей. В России такой вид часов называют Электронными, а во всём остальном мире данные устройства называют кварцевыми с электронной индикацией. Такое определение должно указывать на то, что данный механизм сконструирован на основе кварцевого генератора и время выводится на дисплей.

По основному своему содержанию они являются крошечным компьютером с запрограммированной микросхемой. Такие часы легко превратить в универсальное устройство, несущее в себе функции хронографа, секундомера, будильника, календаря и многие другие функции всего лишь добавив новый код в микрочип. Так же кварцевые часы отличает от механических то, что после интеграции этих функций, стоимость повышается на очень незначительную сумму.

Кристалл кварца, обладая пьезоэлектрическими свойствами при сжатии, вырабатывает электрическое поле, но если на него воздействовать электричеством, то кристалл «сожмётся». Таким образом, можно заставить кристалл колебаться (на этом свойстве данного минерала и построена вся система кварцевого генератора). Все кристаллы имеют разную частоту резонанса. Длительным подбором размера кварца находят нужный с частотой в 32768 герц.

В электронном блоке наручных кварцевых часов находится генератор электрических колебаний. Данное устройство выдаёт электрические колебания и для его стабилизации используют кристалл кварца на резонансной частоте. По вытекающим из этого особенностям у нас есть генератор электрических колебаний с постоянной частотой колебаний. После всего этого остаётся предать равномерные колебания для движения стрелок.

Генератор производит 32768 колебаний в секунду, а это приблизительно в 10000 раз превосходит колебания балансира. Не один механизм в мире не сможет работать на таких скоростях. И по этой причине в них дополнительно стоит часть называемая двигателем, она отвечает за преобразование колебаний такой мощности в импульс с частотой всего лишь 1 герц. Импульсы такой мощности подаются на обмотку шагового двигателя.

Устройство шагового двигателя.

В двигатель входят, статор с находящейся на нём закреплённой катушкой с обмоткой и ротором является магнитом, насаженным на ось. Когда через катушку проходит электрический импульс возникает электромагнитное поле, которое сдвигает ротор на пол-оборота. Ротор по системе зубчатых колёс двигает стрелки на циферблате.

Подробная схема кварцевых часов.

Автоподзавод

Первые механизмы с автоподзаводом были выпущены в 18 веке, а в 1931г появились первые наручные часы с такой функцией. Основной массовый выпуск таких устройств начался на 20 лет позже. И после этого часы с автоподзаводом стали завоёвывать всё большую популярность и уважение, связанные с их удобством и функциональностью.

Принципы работы автоподзавода.

Основным источником получения энергии в механических устройствах является пружина. Она взводится при помощи вращения заводной головки и через систему шестерёнок переходит на вал барабана. Каким же образом часы могут заводить себя сами?

Устройство подобного механизма весьма похоже на то если положить камень в коробку и поболтать, то камень начнёт стучаться об стенки коробки. Это возможно из-за закона всемирного тяготения и инерции. Часы с автоподзаводом построены по такому же принципу. В их механизме есть свой «камень», будучи закреплённым на оси грузом похожим на сектор со смещённым центром тяжести он при любом движении руки поворачивается вокруг своей оси и дозаводит пружину через систему специальных зубчатых колёс.

Для того чтобы данный сектор смог пересилить сопротивление пружины и подзавести механизм он должен иметь превосходящую инерцию. По этой причине сектор производят из двух разных частей, тонкой и легкой верхней пластины, полукольца из вольфрамового тяжёлого сплава. Диаметр сектора пытаются по возможности сделать максимальным.

Сектор автоподзавода двигается от любого движения руки носящего человека, его вращение не зависит от степени завода пружины. От возможного разрыва из-за сильного завода пружины такие устройства снабжают тем или иным механизмом защиты. В основном устройства с автоподзаводом снабжают пружиной прикреплённой к барабану таким образом, что она не крениться полностью, а при помощи фрикционной накладки. Упругость рассчитана таким образом, что при полном заводе внешний конец пружины с фрикционной насадкой проскальзывал, защищая, таким образом, пружину от разрыва. В некоторых случаях, когда заводишь часы можно слышать щелчки, такой звук означает, что пружина проскальзывает.

Плюсы и минусы часов с автоподзаводом.

Плюсы. Часы с автоподзаводом не надо заводить каждый день. Так же помимо удобства в них есть ещё и два дополнительных преимущества. Сектор держит пружину в постоянном «тонусе» что благоприятно сказывается на точности. Водозащита таких часов гораздо выше в связи с тем что в таком механизме практически не используется заводная головка и это даёт дополнительные гарантии что грязь и влага не попадут внутрь механизма.

Минусы. Устройства с такой функцией являются весьма сложным механизмом, что в разы увеличивает вероятность поломок. Часы с авто подзаводом имеют весьма не маленькие размеры что практически переводит их в разряд чисто мужских часов. Из-за того что основным компонентом сектора является вольфрамовый сплав стоимость таких часов весьма велика. И главным минусом таких устройств является низкая ударопрочность. Некоторые особо сильные удары приводят к тому что опора сектора ломается под его весом и это приводит к полной не годности механизма.

На сегодняшний день основная масса производимых механических часов в мире имеет комплектацию включающую автозавод, исключение составляет лишь самый дешевый или очень дорогой модельный ряд. В бюджетном варианте автоподзавод не предусмотрен исходя из целей снижения стоимости продукции, а дорогом (элитном) варианте часов из-за сложности конструкции (дополнительные функции) в большинстве случаев не возможно поставить автоподзавод. Большое количество дополнительных функций делает механизм более массивным, тяжелым, а после добавления автоподзавода произойдёт неминуемое увеличение массы и объема что является неразумным. Дополнительные функции требуют для нормальной работы большего количества энергии и мощной пружины и из-за этого сектор автоподзавода не в силах её подзавести.

“Самозаряжающиеся” кварцевые часы.

Один из основных недостатков кварцевых часов можно считать необходимость замены элемента питания. Для облегчения жизни человека носящего такое устройство были разработаны несколько способов подзарядки элемента питания. Основные используемые технологии, применяемые в кварцевых наручных часах это Kinetic/Autoquartz и EcoDrive. Такие технологии базируются на том, что подзарядка элемента питания происходит извне. EcoDrive – Использует для подзарядки энергию солнечных лучей попадающих на циферблат. Kinetic/Autoquartz – Подзарядка происходит посредством движения руки человека (закон о кинетической энергии движущегося тела).

Технология Kinetic.

Кварцевые часы с технологией Kinetic являются механизмом, которому не требуется замена элемента питания (батарея). В таких устройствах кинетическая энергия от движения руки видоизменяется на электрическую, которая питает батарею. Такой механизм является сплавом Кварцевых и механических часов с автоподзаводом. От движения руки груз, похожий на используемый в часах с автоподзаводом, двигается по кругу вокруг оси и по системе зубчатых колёс приводит в движение ротор генератора. Электричество, вырабатываемое генератором, подзаряжает накопитель энергии – конденсатор.

Для вырабатывания электрического тока генератором необходимо чтобы ротор вращался с очень большой скоростью. В устройствах с механической начинкой колёсная передача уменьшает обороты от груза до барабана, а в часах с технологией Kinetic всё с точность также, но наоборот. Часы с такой технологией имеют колёсную передачу, которая выдаёт скорость вращения ротора до 100.000 оборотов за 60 секунд. Из-за такой скорости главной проблемой механизма становится трение в опорах ротора.

Для снижения трения в опорах генератор построен таким образом, что ротор находится в магнитном поле обеспечивающим как бы невесомость и почти не касается опор. Из-за магнитной подвески ось, у которой диаметр на концах всего лишь 0.10-0.15 миллиметра (что является размером, который в 3-4 раза меньше человеческого волоса) может выдерживать вес ротора который в среднем в 20 раз больше весит ротора шагового двигателя. Высшим достижением этой технологии можно назвать изготовление с максимально возможной точностью оси ротора (имеющей мизерный размер). Так же для уменьшения трения изготовили уникальную смазку для опор ротора имеющую малую вязкость.

От резких движений и допустим от удара руки о стену, груз начнёт вращаться с возросшей скоростью превосходящую нормальную во много раз. Для предохранения от разрушения центральной оси ротора требуется ограничить скорость во время вращения. Поэтому в передаче используют фрикционную муфту. Внешний вид такой муфты – обычное колесо с трибом, но оно сидит на оси не плотно, а с небольшим трением. Когда скорость нормальна триб вращается вместе с колесом, но когда происходит резкое ускорение, триб муфты поворачивается отдельно от колеса, предохраняя ротор. Ротор генератора вращается с грандиозной скоростью и из этого следует, что баланс должен быть выверенным с очень большой точностью иначе он просто сломает часы./p>

Технология Eco-Drive

Данная технология появилась в 1995г. Основные принципы работы её составляют: получение энергии из солнечного света посредством трансформации оного фотоэлементами в обычный электроток нужного напряжения.

Конструкция, материалы и производство являются основными факторами формирования потребительских свойств часов (функциональных, эргономических и др.).

Наиболее распространенной конструкцией часов являются механические часы – маятниковые и балансовые. Механизм таких часов состоит из шести основных частей (узлов) и дополнительных узлов. К основным относят двигатель, передаточный механизм, регулятор, спуск, механизм заводки пружины и перевода стрелок и стрелочного механизма.

Двигатель . Он является источником энергии, которая приводит в движение весь механизм часов.

В механических часах различают два вида двигателей: гиревой (в маятниковых), который называют гиревым приводом, и пружинный (в балансовых).

Энергия гиревого двигателя передается силой тяжести поднятой гири через колесную систему на маятник, который служит регулятором управления действия спуска (хода) часов. В часах-ходиках при опускании гири вниз цепь вращает слева направо колесо, которое обеспечивает вращение всего колесного механизма.

Гиревой двигатель самый простой по устройству (рис. 10), он работает только в стационарных условиях. По сравнению с пружинным гиревой вигатель передает усилия (за счет опускания гири) через колесную передачу на регулятор хода; такие усилия не всегда постоянны и этим создается стабильность работы двигателя.

Пружинный двигатель приводит в действие часы заведенной пружиной, которая передает запас энергии через колесную систему и ход на регулятор, поддерживая его колебания (рис. 11). Этот двигатель обычно бывает в переносных часах (наручных, карманных, будильниках, настольных и настенных), где регулятором является баланс с волоском (спиралью). Могут быть пружинные двигатели также в некоторых видах стационарных часов (в настенных и частично в настольных), где регулятором служит маятник.

Различают двигатели с барабаном и без барабана.

Пружинный двигатель с барабаном применяют в наручных, карманных, настольных и настенных часах, а также в малогабаритных будильниках. Барабан представляет собой цилиндрическую коробку, по внешнему периметру заканчивающуюся зубчатым венцом. Пружина, помещенная в барабан, внутренним витком крепится на валике за крючок, а внешним витком – к внутренней стенке барабана с помощью накладки. Барабан с установленными в нем пружиной и осью закрывается крышкой, которая предотвращает возможность попадания пыли между витками пружины. В часах упрощенной конструкции – будильниках, настольных и настенных часах – заводная пружина не имеет барабана, и один конец ее крепится к валику, а другой к одной из колодок механизма. Способы крепления наружного витка пружины к внутренней стенке барабана разнообразны.

Заводные пружины изготовляют из специального железокобальтового сплава или углеродистой стали с соответствующей термообработкой. Пружина должна обладать эластичностью по всей длине и равномерной упругостью. От заводной пружины требуется не только упругая сила, способная привести механизм часов в действие, но и определенная продолжительность и стабильность хода часов от одной полной заводки пружины.

Продолжительность хода часов зависит от толщины и длины пружины.

Рабочей и расчетной характеристикой заводной пружины является ее крутящий момент (произведение упругой силы пружины на число оборотов). Наибольший крутящий момент пружина имеет в заведенном состоянии, а в процессе работы ее момент падает. Неравномерность усилия, создаваемого пружиной при работе, влияет на точность хода часов, поэтому при изготовлении их заводную пружину рассчитывают так, чтобы ее крутящий момент на заданную продолжительность хода был максимальным.

Передаточный механизм . Этот механизм называют колесной системой или зубчатой передачей , а также ангренажем . Он состоит из ряда зубчатых колес, число которых зависит от типа механизма.

Зубчатые колеса распространяют движение и передают исходящую от двигателя энергию всему механизму. Колесо и закрепленный на нем триб образуют узел. Находящиеся в зацеплении колесо и триб составляют зубчатую пару . Колесо имеет больший диаметр и делает меньше оборотов, чем триб. По сравнению с колесом триб имеет меньшее количество зубьев и делает во столько же раз больше оборотов, во сколько раз его диаметр меньше диаметра большого колеса. Колесо считается ведущим, а триб ведомым.

У наручных и карманных часов, будильников и некоторых настольных часов передаточный механизм состоит из четырех зубчатых пар: центрального колеса с трибом, промежуточного колеса с трибом, секундного колеса с трибом и триба ходового (анкерного) колеса.

Вращение колесной системы передается усилием заведенной пружины от барабана на ходовое колесо. Каждая зубчатая пара в зацеплении обеспечивает определенное передаточное отношение в зависимости от соотношения диаметров колеса и триба или от соотношения числа их зубьев. Скорость вращения отдельных осей зубчатой передачи выбрана таким образом, что их используют для отсчета времени в минутах и секундах. Так, ось центрального колеса совершает один оборот за час, а секундного – один оборот в минуту.

Число зубчатых пар передаточного механизма зависит от типа часового механизма. Так, настольные часы с 7- и 14-дневным заводом имеют добавочное колесо с трибом, маятниковые часы с 2-недельным заводом также имеют добавочное колесо, а у часов-ходиков передаточный механизм состоит всего из двух узлов – центрального и промежуточного колес и триба ходового колеса,

Колесная система собирается на платине , которая составляет основание часового механизма. Платина представляет собой массивную по сравнению с деталями собираемой колесной системы латунную пластину (рис. 12). Кроме отверстий для крепления цапф (концов) осей колес, платина в наручных и карманных часах имеет целую серию различной формы проточек, впадин и выступов, повышающих ее механическую прочность и дающих возможность разместить детали часового механизма на сравнительно малой площади. Противоположные концы осей колес крепят в отверстия мостов , которые представляют собой фасонные, несколько массивные детали, закрепляемые с помощью штифтов и винтов на платине.

В часовых механизмах упрощенной конструкции концы осей вращаются непосредственно в отверстиях платан и мостов.

В часовых механизмах повышенного качества для уменьшения трения и износа осей применяют камневые опоры из синтетического корунда, который имеет наименьший коэффициент трения и высокую твердость (по шкале Мооса 9).

Часовые камни делят на функциональные и нефункциональные.

Функциональный камень служит для стабилизации трения или уменьшения скорости износа контактирующих поверхностей деталей механизма часов. К функциональным камням относят: камни с отверстиями, служащие радиальными или осевыми опорами или теми и другими одновременно; камни, способствующие передаче силы или движения или того и другого одновременно, например опоры колебательной системы; камни без отверстий, служащие осевыми опорами, и др.

К нефункциональным камням относят: камни декоративные и их заменяющие; камни, закрывающие камневые отверстия, но не являющиеся осевой опорой, например масленка; камни, служащие опорой подвижных деталей, таких, как вексельное, часовое, барабанное и передаточное колеса, заводной вал и др. ; камни, служащие для ограничения случайного смещения колеблющейся массы или являющиеся опорой диска дат, календарного диска и др.

Часовые камни очень миниатюрны по размерам, имеют разную форму: со сквозным цилиндрическим или нецилиндрическим отверстием, с небольшим воронкообразным углублением с одной стороны отверстия для удержания часового масла, накладные глухие камни с плоской опорной поверхностью (рис. 13). Камни запрессовывают в соответствующие отверстия платины и мостов, а цапфы оси устанавливают при этом в отверстия камня.

Наручные часы в зависимости от конструкции имеют от 15 до 33 камней, число которых в известной мере определяет качество часов.

Регулятор . Регулятор, или колебательная система, в механических часах представляет собой маятник или баланс со спиралью (волоском).

Маятник применяют только в стационарных часах. Он состоит из стержня, на нижнем конце которого находится линза. Линза имеет форму плоского диска или чечевицы и опирается обычно на гайку, вращая которую можно опускать или поднимать линзу относительно стержня маятника.

В простых маятниковых часах для маятника применяют проволочный подвес.

В маятниковых часах более высокого качества применяют пружинные подвесы в виде одной или двух плоских пружин (рис. 14), закрепленных концами двумя латунными колодками. Колодки имеют стальные штифты, выступающие концами по обе стороны колодки. Верхний штифт закрепляют в разрезном кронштейне, установленном на задней стенке корпуса часов, а на нижний штифт колодки подвешивают двойным крючком маятник.

Для приведения часов в действие необходимо маятник отклонить от равновесного положения. Угол отклонения маятника от положения равновесия называют амплитудой колебания , а время полного колебания маятника от крайнего правого отклонения до крайнего левого и обратно называют периодом колебания .

Период колебания зависит от длины стержня маятника. Если часы отстают, то линзу следует поднять вверх, т. е. уменьшить длину маятника, и этим сократить период колебания, и наоборот, если часы спешат, то линзу надлежит передвинуть вниз, что увеличивает период колебания.

Балансовый регулятор применяют в переносных часах (наручных, карманных и др.). Он представляет собой колебательную систему в виде баланса со спиралью.

Система баланс-спираль является одним из ответственных узлов часового механизма.

Баланс состоит из тонкого круглого обода с перекладиной, посаженной на стальную ось. Балансы бывают винтовыми и безвинтовыми. У винтовых балансов в обод ввинчены винты для уравновешивания обода и для регулировки периода колебания при подборе спирали (рис. 15). Безвинтовые балансы применяют в часах современной конструкции. По сравнению с винтовыми они имеют меньшую массу (вес), что снижает трение в опорах баланса, более прочный обод, который меньше подвержен деформации; отсутствие винтов позволяет увеличить наружный диаметр обода и соответственно увеличить момент инерции без увеличения массы баланса.

Спираль (волосок) изготовляют из никелевого сплава. Это упругая пружина, внутренний конец которой заделан в латунную втулочку, называемую колодкой спирали. Колодку вместе со спиралью надевают (запрессовывают) на верхнюю часть оси баланса, а наружный конец спирали заштифтовывают в отверстие колонки, находящейся в балансовом мосту.

Под действием поступающей от двигателя энергии (импульсов) баланс совершает колебательные движения, вращаясь, делает повороты в одну и другую стороны – либо заводит, либо раскручивает спираль. В свою очередь то запираемая, то освобождаемая колесная передача часового механизма периодически движется. Такое движение можно наблюдать в часах по скачкообразному движению секундной стрелки.

Баланс в большинстве наручных часов совершает 9000 полных колебаний в час. Период колебания баланса измеряют в секундах; он является тем временем, которое необходимо балансу, чтобы совершить полное колебание от крайнего левого отклонения в крайнее правое и обратно. В наручных часах период колебания обычно равен 0,4 с Бывают наручные часы с периодом колебания баланса 0,36 или 0,33 и 0,20 с У будильников малогабаритных период колебания баланса 0,4 с, у крупногабаритных – 0,5 или 0,6 с.

Амплитуду колебания баланса измеряют в угловых градусах от равновесного положения баланса влево или вправо. Равновесным считают такое положение баланса, когда эллипс находится на прямой линии, соединяющей центры вращения оси баланса и оси анкерной вилки. Равенство правой и левой амплитуд является необходимым условием точного хода часов.

Период колебания баланса можно регулировать, изменяя длину спирали с помощью градусника.

Градусник состоит из стрелки-указателя, закрепленной на балансовом мосту. В хвостовой части градусника имеются два штифта, между которыми проходит наружный виток спирали. Наружный виток спирали, как было сказано выше, закреплен в колонке, установленной в балансовом мосту. Штифты градусника образуют как бы вторую точку крепления наружного витка спирали. Поворотом градусника в ту или другую сторону удлиняют или укорачивают длину спирали, изменяя тем самым период колебания баланса. При удлинении спирали период колебания увеличивается и часы начинают отставать, а при укорачивании длины спирали период колебания уменьшается и часы начинают спешить.

Для удобства регулирования точности хода часов на балансовом мосту ставят знаки “+” (ускорить ход) и “-” (замедлить ход). При перемещении указателя градусника в сторону знака “+” штифты, находящиеся в хвостовой части градусника, удаляются от колонки, укорачивая длину рабочей части спирали.

Часто применяют градусник с подвижной колонкой, который улучшает качество регулировки хода часов (рис. 16). Он состоит из регулятора колонки и собственно градусника со штифтом и замком. Вместе с регулятором колонки поворачивается и градусник. Поворотом градусника относительно регулятора колонки спирали изменяется действующая длина спирали. Данная конструкция градусника обеспечивает более точную установку равновесного положения баланса, называемую “выкачкой баланса”.

Спуск (ход). Он представляет собой узел часового механизма, находящийся между зубчатой передачей и регулятором. Спуск является ходовым устройством, служащим для периодической передачи энергии двигателя на регулятор поддержания его равномерного колебания и соответственно равномерного вращения колес.

Ходовые устройства бывают двух типов – анкерный и цилиндровый.

Анкерный (в пер. с нем. Anker – скоба) ход может быть несвободным и свободным.

Несвободный анкерный ход применяют в стационарных часах с маятниковым регулятором. Ход состоит из анкерного колеса и закрепленной на валике оси анкерной вилки (скобы) с изогнутыми концами, называемыми палетами : входной на левом конце, выходной на правом (рис. 17). В несвободном ходовом устройстве регулятор во время колебания постоянно взаимодействует с деталями спуска.

Принцип действия несвободного анкерного хода заключается в том, что при отклонении маятника влево приподнимается левая (входная) палета и одновременно опускается между зубьями анкерного колеса правая (выходная) палета. Анкерное колесо получает возможность повернуться на один зубец. Колебания маятника создают непрерывный цикл равномерного хода часового механизма.

К типу несвободных спусков относят и цилиндрический ход. Он состоит из ходового колеса с фигурными (в виде трехгранных головок) зубьями и пустотелого цилиндра с насаженным на него балансом. У цилиндрового спуска отсутствует промежуточное звено между ходовым (цилиндровым) колесом и регулятором хода (балансом). Ходовое колесо непосредственно воздействует на узел баланса. Цилиндр, являющийся осью баланса, имеет боковые вырезы, образующие с одной стороны входную и выходную импульсные губки, а с другой стороны – вырез – пропуск для прохода фигурной ножки зуба ходового (цилиндрового) колеса. Зубья ходового колеса за весь период колебания баланса находятся во взаимодействии с цилиндром.

Отечественная промышленность не изготовляет часы с цилиндровым спуском, так как эта конструкция часов считается технически и морально устаревшей.

Свободный анкерный ход бывает двух видов – штифтовым и палетным.

У штифтового хода анкерная вилка изготовляется из латуни, и в качестве входной и выходной палет служат стальные штифты (рис. 18). Такой ход применяют в обыкновенных будильниках, а также в настольных часах с механизмом будильника.

Палетный ход (рис. 19) применяют в наручных, карманных, настольных и настенных часах, частично в шахматных и будильниках (в малогабаритных производства Второго московского часового завода). Ход состоит из стального ходового (анкерного) колеса с трибом, стальной анкерной вилки с двумя палетами и двойного ролика, установленного на оси баланса. Сюда следует отнести и два ограничительных штифта, закрепленных в платине часового механизма.

Анкерное колесо имеет зубья специальной формы, плоскую вершину этих зубьев называют плоскостью импульса (момента), а боковую поверхность зубьев – плоскостью покоя.

Анкерная вилка имеет два плеча с пазами. В них вставлены, палеты из синтетического рубина и хвостовик (хвостовая часть вилки), снабженный на конце двумя предохранительными рожками и прямоугольным пазом, в середине которого расположено предохранительное копье.

Палеты имеют также подобно зубьям анкерного колеса плоскости импульса и покоя, которые взаимодействуют с одноименными плоскостями зубьев анкерного колеса.

Внутренние боковые стороны рожков хвостовика являются плоскостями, взаимодействующими с импульсным камнем (эллипсом).

Анкерное колесо и анкерную вилку насаживают на стальные оси.

Двойной ролик устанавливают на оси баланса. У двойного ролика имеется две рольки: верхняя (большая) и нижняя (малая). Верхняя ролька несет импульсный камень. Нижняя ролька имеет цилиндрическую выемку, расположенную под эллипсом. Эта ролька взаимодействует с копьем анкерной вилки и является предохранительной.

Принцип действия свободного анкерного палетного хода заключается в следующем. Под действием усилия заводной пружины анкерное колесо стремится вращаться и посредством своего зуба оказывает давление на входную палету, прижимая хвостовик к ограничительному штифту. Под действием спирали баланс совершает свободное колебание и вводит в паз анкерной вилки эллипс. Происходит удар эллипса о внутреннюю поверхность правого рожка хвостовика, и вилка поворачивается на угол покоя. Зуб анкерного колеса переходит с плоскости покоя на плоскость импульса входной палеты, левый рожок вилки отходит от ограничительного штифта и начинается передача импульса от анкерного колеса через вилку на баланс. За полный период колебания баланса анкерное колесо повернется на один зубец.

Механизм заводки пружины и перевода стрелок . Этот механизм, называемый ремонтуаром , представляет собой узел часового механизма, состоящий из ряда деталей. Узел обеспечивает зацепление заводного вала со стрелочным механизмом (при переводе стрелок) или вводит заводной вал в зацепление с узлом завода пружины.

В распространенных конструкциях механизма наручных часов узел заводки пружины и перевода стрелок состоит из следующих деталей: заводного вала с навинченной на его наружном конце заводной головкой; заводного триба, свободно посаженного на цилиндрической части заводного вала, а на участке заводного вала квадратного сечения установлена кулачковая (заводная) муфта со свободой продольного смещения; заводного рычага; пружины заводного рычага; заводного (коронного) колеса; накладки заводного колеса; переводного рычага; пружины-фиксатора; двух переводных колес – малого и большого.

Заводной триб и кулачковая муфта имеют косые торцовые зубья, которыми они соприкасаются между собой. Кулачковая муфта имеет кольцевую проточку, в которую входит хвостовая часть заводного рычага.

При переводе стрелок вытягивают заводную головку, заводной рычаг перемещает вниз кулачковую муфту до сцепления ее с малым переводным колесом, которое передает движение большому переводному колесу, а последнее вращает вексельное колесо с вексельным трибом. Вексельное колесо вращает минутник, а триб – часовое колесо. Пружина-фиксатор служит для фиксации положений переводного рычага.

После перевода стрелок нажимом на заводную головку заводной вал возвращается в нормальное положение, перемещается переводной рычаг, а пружина-фиксатор закрепляет его в таком положении, Освобожденный заводной рычаг перемещает вверх кулачковую муфту до сцепления ее зубьев с зубьями заводного триба.

Чтобы завести пружину, заводную головку вращают по ходу часовой стрелки. Вместе с заводным валом вращается кулачковая муфта и заводной триб. Последний через заводное колесо вращает барабанное колесо и таким образом осуществляется заводка пружины. Барабанное колесо имеет стопорное (храповое) устройство, которое называют собачкой с пружинкой. Это устройство взаимодействует с зубьями барабанного колеса и служит для фиксации барабана от обратного раскручивания заводной пружины.

При заводке пружины собачка выходит из зубьев барабана и скользит по их поверхности. Когда заводка прекращается, собачка под действием находящейся под ней пружинки входит в зацепление с зубьями барабана и не позволяет барабану раскручиваться в обратную сторону.

В настольных часах и будильниках пружину заводят с помощью ключа, воздействующего на вал барабана, а стрелки переводят с помощью кнопки, укрепленной на оси центрального колеса. Заводной ключ и кнопка расположены на задней крышке корпуса.

В часах настенных и некоторых видах настольных пружину заводят съемным ключом со стороны циферблата, а стрелки переводят рукой путем их вращения слева направо.

Стрелочный механизм . Он расположен с подциферблатной стороны платины и состоит из минутного триба, вексельного колеса с трибом и часового колеса.

Минутный триб в стрелочной передаче является основной деталью, обеспечивающей движение всего стрелочного механизма. Минутный триб насажен на ось центрального колеса и сопряжен с осью фрикционно. Фрикционная посадка достигается тем, что на оси центрального колеса имеется радиальная проточка, а втулка минутного триба снабжена двумя внутренними выступами, входящими в эту проточку при установке триба на оси. При фрикционной посадке минутный триб во время перевода стрелок свободно проворачивается на центральной оси и не вызывает торможения часового механизма.

На втулке минутного триба установлено со свободой вращения часовое колесо . Выступающая часть втулки часового колеса несет часовую стрелку, а выступающая часть втулки минутного триба – минутную стрелку. Таким образом минутная стрелка располагается над часовой.

Вексельное колесо , установленное на оси, имеет сцепление с минутным трибом, а триб вексельного колеса сцепляется с часовым колесом.

При переводе стрелок кулачковая муфта через переводные колеса получает сцепление с вексельным колесом, которое в свою очередь передает движение минутнику, а триб вексельного колеса – часовому. После окончания перевода стрелок кулачковая муфта расцепляется с переводным колесом, а стрелочный механизм начинает получать движение от оси центрального колеса.

Общее устройство и взаимодействие отдельных узлов механизма наручных часов даны на рис. 20.

Дополнительные устройства механизмов часов . В часах применяют различные дополнительные устройства, связанные с работой основного механизма.

В обычных наручных и карманных часах опорами баланса являются сквозные и накладные камни, запрессованные в платину и балансовый мост, а также в накладки. Такие опоры являются жесткими.

В часах современных конструкций применяют противоударные устройства (рис. 21) в виде амортизационного блока, построенного по определенной конструктивной схеме. Противоударное устройство предохраняет ось баланса от поломки при возможных резких толчках и случайном падении часов с высоты примерно 1,2 м на деревянный пол.

Принцип действия наиболее распространенных противоударных устройств заключается в следующем. Цапфы (концы) оси баланса, как обычно, расположены в сквозном и накладном камнях, закрепленных в бушоне (металлической оправе камня). Бушон с камнями, вложенный в коническое гнездо накладки, удерживается эластичной пружинкой, которая и создает амортизационную опору, предохраняя этим цапфу оси баланса от воздействия удара.

Секундомерное устройство предназначено для измерения коротких промежутков времени и применяется в наручных и карманных часах.

Часы наручные с секундомерным устройством, выпускаемые Первым московским часовым заводом, называют часами-хронографом “Полет” 3017. Продолжительность хода часов от одной полной заводки пружины без включения секундомерного устройства не менее 36 ч, с включенным секундомером – не менее 24 ч. Конструктивно такие часы более сложные, чем обычные наручные с центральной секундной стрелкой. Кроме часовой, минутной и центральной секундной стрелки, которая считается хронографной, имеются две дополнительные стрелки и соответственно две дополнительные шкалы на циферблате: левая – малая секундная шкала и правая – счетчик на 45 делений. Секундомер суммирующего действия, цена деления хронографной шкалы 0,2 с. Можно измерить отдельные интервалы времени в пределах от 0,2 до 45 с с точностью ±0,3 с в течение минуты и ±1,5 с в течение 45 мин.

Циферблат таких часов по краю окружности имеет две дополнительные шкалы, предназначенные для измерения величин, находящихся в функциональной зависимости от времени: шкалу скорости – красного цвета и шкалу расстояний – синего цвета.

Шкала скорости показывает скорость передвижения объекта в километрах за один час и рассчитана на скорость в пределах от 600 до 1000 км/ч. С помощью этой шкалы можно получить значение скорости передвижения автомобиля, мотоцикла, велосипеда, поезда и других движущихся объектов при условии, что расстояние между двумя измеряемыми пунктами известно.

Шкала расстояния циферблата служит для измерения расстояния, отделяющего наблюдателя от явления, которое воспринимается вначале зрением, а затем слухом. В основу шкалы расстояний принята скорость распространения звука в воздухе, равная 330,7 м/с, или 1200 км/ч.

Управляют работой секундомерного устройства с помощью двух кнопок: одной для пуска и останова, второй для перевода стрелок на нуль. Стрелки – секундная хронографная и минутного счетчика – возвращаются на нулевое деление шкалы из любого положения их на циферблате.

Такие часы применяют в спортивных соревнованиях, медицине, лабораторных работах и т. д.

Карманные часы с секундомерным устройством модели “Молния”, выпускаемые Челябинским часовым заводом, называют карманным хронографом. Они предназначены для измерения времени в часах, минутах, секундах и отсчета в секундах коротких (до 45 мин) промежутков времени. Секундомер со скачком секундной стрелки через 0,2 с. Механизм с анкерным ходом на 19 рубиновых камнях. Управление секундной стрелкой двухкнопочное: пуск и останов – одной кнопкой над цифрой 11, возврат на нуль – второй кнопкой над цифрой 1.

Продолжительность действия часов от одной полной заводки пружины с включенным секундомером не менее 24 ч и с выключенным – не менее 36 ч.

Календарное устройство в часах бывает различных конструкций. Простейший конструктивный вариант календарного устройства представляет собой оцифрованный диск, вмонтированный под циферблат. Диск имеет внутренний венец, состоящий из 31 зуба трапецеидальной или треугольной формы. Суточное колесо, сопряженное с часовым, совершает в сутки один оборот и своим ведущим пальцем раз в сутки входит в зацепление с зубьями оцифрованного диска, перемещая его на одно деление. Через миниатюрное квадратное окошко в циферблате видны цифры диска. Иногда над окошком в стекло часов монтируют миниатюрную линзу для облегчения чтения показания календаря. Механическая смена даты происходит раз в 24 ч.

Календарные устройства бывают с медленной сменой показаний и мгновенного действия – со сменой дат скачком. Корректируют показания с помощью заводной головки одновременно с переводом минутной и часовой стрелок. Изготовляют также наручные часы с двойным календарем, показывающие числа месяца и дни недели.

Автоматический подзавод пружины применяют в наручных часах, выпускаемых отечественной часовой промышленностью (рис 22). Механизм автоподзавода расположен над мостами часового механизма. Автоподзавод представляет собой устройство в виде инерционного груза, имеющего форму полудиска, свободно вращающегося на оси. Инерционный груз изготовляют из тяжелых металлов. Втулка инерционного груза имеет триб, который посредством двух пар колес и трибов сопряжен с заводным колесом, установленным на оси барабана со свободой вращения. На этой же оси может свободно вращаться барабанное колесо.

Между барабанным и заводным колесами на вал барабана, имеющего квадратное сечение, установлены две трехлепестковые пружинки (верхняя и нижняя) с отогнутыми концами. Концы этих пружинок входят в углубления, сделанные на барабанном и заводном колесах. Вращение инерционного груза при взмахах руки во время ходьбы или при изменении положения руки приводит во вращение заводное колесо. Верхняя трехлепестковая пружинка, находясь в углублениях, захватывает заводное колесо и передает вращение на вал заводной пружины и происходит таким образом подзавод пружины; нижняя трехлепестковая пружинка в этом случае проскальзывает по внутренней поверхности барабанного колеса.

Заводная пружина может заводиться и обычным путем через заводную головку часов. При использовании заводной головки подзавод пружины будет осуществляться нижней трехлепестковой пружинкой, концы которой, западая в углубления барабанного колеса, будут вращать вал с заводной пружиной, а верхняя трехлепестковая пружинка в это время будет скользить по внутренней поверхности заводного колеса.

Достоинство наручных часов с автоподзаводом заключается в том, что постоянный автоматический подзавод пружинного двигателя происходит при движениях руки.

Автоматический подзавод пружины после эксплуатации часов на руке в течение 10 ч обеспечивает их нормальную работу следующей продолжительности: для часов повышенного класса 4-й группы – не менее 22 ч; для часов повышенного класса 1-3-й групп и 1-го класса 3-й и 4-й групп – не менее 18; для часов 1-го класса 1-й и 2-й групп и 2-го класса – не менее 16 ч.

Такие часы практически не требуют заводки пружины заводной головкой, так как благодаря автоматическому подзаводу механизм работает непрерывно. Когда часы лежат и автоподзавод не работает, расход энергии для работы механизма компенсируется во время последующего ношения часов на руке.

Антимагнитное устройство для защиты часов от воздействия магнитных полей представляет собой кожух из тонкой электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью. Магнитное поле, концентрируясь на магнитопроницаемом металле, не проникает внутрь кожуха. Этот защитный кожух называют магнитным экраном, который надежно защищает от намагничивания стальные детали механизма.

Для уменьшения влияния магнитного поля в часах спираль (волосок) баланса изготовляют из слабомагнитного сплава Н42ХТ.

Для защиты механизма от проникновения мельчайшей пыли, от коррозии из-за повышенной влажности воздуха или от проникновения воды корпуса часов изготовляют пылезащитными, брызгозащитными и водонепроницаемыми . Пылезащитный корпус должен защищать механизм от проникновения пыли, брызгозащитный от попадания брызг воды, а водонепроницаемый от проникновения воды при погружении часов в воду на глубину 1 м в течение 30 мин или на глубину 20 м в течение 1,5 мин.

Такие корпуса обычно имеют резьбовую крышку или крышку, закрепляемую в корпусном кольце с помощью дополнительного резьбового кольца. Плотность соединения крышки с корпусным кольцом достигается с помощью прокладки из полихлорвинила, уложенной в кольцевой паз корпусного кольца. Заводной вал уплотняют с помощью втулки, установленной в отверстии корпусного кольца или в расточке заводной головки. Для водонепроницаемых корпусов плотное соединение стекла с корпусным кольцом обеспечивается путем применения дополнительного металлического резьбового кольца.

Бывают корпуса, у которых крышка и корпусное кольцо неразъемные (выполнены как одна деталь), а механизм установлен со стороны стекла. Соединение стекла с корпусным кольцом достигается резьбовым ободком. Герметичность в таких корпусах обеспечивается с помощью натяжных или уплотняющих колец.

Механизмы боя , подающие звуковые сигналы в соответствии с показаниями стрелок, применяют в часах наручных, карманных, настольных, настенных, напольных и будильниках. Механизмы бывают нескольких видов.

Сигнальное устройство наручных часов “Полет” 2612, выпускаемых Первым московским часовым заводом, приводят в действие от собственного пружинного двигателя. Заводку пружинного двигателя сигнального устройства и установку сигнальной стрелки производят с помощью второй заводной головки, раслоложенной на корпусе часов. Продолжительность сигнала от одной полной заводки сигнальной пружины не менее 10 с.

Сигнальное устройство в будильниках, так же как и в наручных часах, имеет самостоятельный источник энергии, т. е. заводную пружину. Принцип работы сигнального устройства будильника почти не отличается от аналогичных устройств наручных часов – сигнал подается в заранее установленное время сигнальной стрелкой.

В крупногабаритных часах (настольных, настенных и напольных) широко применяют сигнальное устройство посредством удара одного или нескольких молоточков о звуковую пружину или звуковые стержни. Механизм боя является устройством с собственным источником энергии (заводная пружина или гиря) и регулятором скорости. В зависимости от конструкции различают механизмы, отбивающие удары только целых часов, часов, получасов и четвертей часа.

Звуковая пружина представляет собой проволочную спираль, внутренний конец которой запрессован в колодку. Звуковой стержень крепят в специальную колодку. В колодку обычно закрепляют по нескольку звуковых стержней (два или четыре), механизм же имеет соответствующее количество ударных молоточков.

Более сложной конструкцией являются механизмы боя с четвертями часа. Так, напольные маятниковые часы имеют три самостоятельные кинематические цепи, каждая с собственным гиревым приводом: механизм хода занимает среднее положение, механизм боя часов расположен справа, а механизм боя четвертей часа – слева от механизма хода часов. Размещены эти механизмы между двумя латунными прямоугольными платинами.

Сигнальное устройство настенных часов с боем и “кукушкой” представляет собой наиболее простой механизм боя. Этот механизм отбивает часы и получасы. Каждый удар боя сопровождается кукованием и появлением в открывающемся окошечке над циферблатом фигурки кукушки. Механизм боя и кукования состоит из двух деревянных свистков, в верхней части которых имеются меха с крышками. Эти меха и одновременно молоточек приводят в действие с помощью проволочных рычажков. При подъеме крышек меха вбирают воздух, а при опускании струя воздуха посредством свистка создает звук кукования. Фигурка кукушки, закрепленная на поворотном рычажке, при начале боя выдвигается в окошечко, а рычаг одного из мехов толкает ее и она кланяется.

Приступая к ремонту зубчатой передачи прежде всего проверяют фрикционную посадку минутного триба, которая должна быть достаточно плотной, чтобы вести вексельную передачу. Колеса передачи проверяют, держа механизм мостами вверх; взаимная параллельность осей и плоскостей колес определяется визуально. Необходимо, чтобы оси центрального и секундного колес были строго перпендикулярны к плоскости платины и мостов. Если в этом нет уверенности, то производят сборку часового механизма, включая установку циферблата, часовой и минутной стрелок. Вращая заводной вал, поворачивают минутную стрелку на полный оборот, следя за тем, чтобы ее конец свободно проходил над всем полем циферблата. Если же, проходя над одной стороной циферблата, конец стрелки поднимается, а над другой — опускается, то это показывает, что центральное колесо установлено с перекосом. Ту же операцию проделывают с секундной стрелкой, пуская часы на одну минуту. Промежуточное колесо и анкерное колесо также не должны иметь перекоса в опорах, однако это не столь существенно, так как оба эти колеса не сопряжены со стрелками и выполняют свои функции правильно, даже при некотором перекосе. Если же минутная стрелка’идет правильно, а часовая перемещается рывками, то это показывает, что погнут верхний конец центрального вала. Вал проверяют на изгиб вращением центрального колеса в кронциркуле. Исправление вала производится на плоской наковальне (фиг. 69), на которую вал кладут изгибом вниз и, слегка ударяя молотком, выправляют изгиб.

Устранить перекос колеса несложно. Например, исправляя перекос центрального колеса, следует вначале расширить одно из отверстий (в мосту или платине), запрессовать в него латунную пробку и просверлить в ней новое отверстие. Лучше всего эту операцию производить с верхним отверстием (в мосту), так как в данном случае не изменится высота установки центрального триба относительно барабана. Если в верхнем отверстии имеется камень, следует провести обработку нижнего отверстия (в платине), внимательно следя за тем, чтобы высота центрального триба и барабана остались неизменными. При обработке верхнего отверстия до запрессовки пробки следует проверить соосность верхнего

(рассверленного) и нижнего отверстий. Для этого вставляют платину в патрон токарного станка, вводя конусообразный конец центрирующего стержня патрона в центральное отверстие платины и устанавливают подручник широкой стороной параллельно платине (фиг. 70). Затем заостряют пуцгольц, вставляют его в рассверленное отверстие моста и быстро вращают, пока конец пуцгольца не примет форму отверстия. После этого на конец пуцгольца надевают кусачки (как показано на фигуре) и осторожно вращая платину наблюдают за биением пуцгольца. По окончании проверки платину снимают с оправки и производят запрессовку пробки и ее сверление. Возможно также использовать пробку с заранее изготовленным отверстием. Для этого подготавливают кусочек проволоки с отверстием диаметром меньше диаметра цапфы оси; в это отверстие вставляется цапфа оси. Затем, запрессовав эту пробку в отверстие, кладут мост на наковальню потанса и производят легкую расклепку пробки с обеих ее сторон (фиг. 71). Расклепку следует провести сперва с внутренней стороны моста, затем с его лицевой стороны. Если при точении пробку сделали

слишком длинной, то для сохранения требующегося осевого зазора ее следует укоротить до толщины моста. После закрепления пробки отверстие доводят до нужного размера и полируют. Следует с обеих сторон отверстия снять фаски для удаления заусенцев, для чего применяют инструмент, показанный на фиг. 72. Для выправления перекоса оси секундного колеса рекомендуется смещать то отверстие, которое расположено подальше от триба, с тем чтобы не изменять глубину зацепления секундного колеса с трибом ходового колеса. Если в отверстия запрессованы камни, их вынимают, а затем снова вставляют. При обработке отверстия в мосту платину зажимают в оправке, направляя центрирующий стержень потанса в отверстие (фиг. 73). Не снимая платины с оправки, устанавливают мост секундного колеса. Затем опускают центрирующий стержень на мост и намечают место нового отверстия; вращая центрирующий стержень, можно сделать достаточно глубокую отметку. Вначале отверстие сверлят несколько меньшего диаметра, чем требуется. Отверстие просверливают на том же потансе, не снимая платины, как показано на фиг. 74. После проверки соосности колес проверяют все осевые зазоры, следя одновременно, чтобы радиальные зазоры не были слишком большими. Вопрос о допуске для осевых и радиальных зазоров спорный. Основное что следует учитывать, это то, чтобы все детали были свободными в своих движениях, так как в часах, в отличие от другого вида приборов, установлены очень жесткие допуски. Следует отметить, что осевые зазоры центрального, промежуточного и секундного колес должны быть больше зазоров ходового колеса, осей баланса и вилки. Для механизма калибром 13 линий осевой зазор центрального, промежуточного и секундного колес должен быть примерно 0,03 мм. Зазор ходового колеса будет около 0,02 мм. Примерно таким же должен быть осевой зазор вилки. Радиальный зазор не должен быть излишне большим. Проверку его проводят, держа механизм в левой руке параллельно верстаку. Каждое колесо приподнимают пинцетом. Такая проверка помогает установить, что цапфы свободно вращаются в своих отверстиях. Следующим важным вопросом является глубина зацепления. Рассматривая этот вопрос, следует отметить, что все приводимые ниже способы могут быть использованы для зацеплений с
. зубьями любой конфигурации. Если в размерах зубьев появляются сомнения, то проверку следует производить с помощью мерительного сектора (фиг. 75). При проверке колесо зажимают в секторе на делении, соответствующем количеству зубьев. . Если, например, колесо имеет 64 зуба, то плечики сектора устанавливают так, что колесо вставляется около цапфы 64 на делениях шкалы (фиг. 76). В нижней части сектора имеется Шкала для измерений триба Закрепив сектор винтом, вынимают колесо и помещают триб между плечами, наблюдая, у какой цифры он остановится. Если триб правильной формы, он остановится на отметке, соответствующей числу его зубьев. При проверке нужно убедиться, что измеряется самая широкая часть триба, т. е. по вершинам противолежащих
Раздвитание сторон сектора до отметки 64 по количеству зубьев колеса.
зубьев (фиг. 77).

Если триб не опустится до нужного деления шкалы, он слишком велик и должен быть заменен другим, надлежащего размера. Если триб проскальзывает ниже нужного деления, он мал по размеру. . Необходимо указать, что сектор не может считаться абсолютно точным мерительным инструментом; он не учитывает различие в конфигурации трибов. Более того, мерительный сектор не годится для больших передаточных чисел, как-то: 12: 1 и др. В этом случае триб оказывается но размеру больше, чем показывает отметка на шкале. Для меньшего передаточного числа, например 4:1, триб будет меньшим, чем число, указанное на шкале. Сектор рассчитан на измерение трибов с передаточным отношением порядка 7: 1 и 8: 1. При измерении колес микрометром необходимо держать инструмент вертикально в правой руке (фиг. 78). Примеры отсчетов по шкалам микрометра и штангенциркуля показаны на фиг. 79, 80. Диаметр колеса показан равным 9,55 мм. Следовательно, когда мы имеем колесо с 64 зубьями и диаметр его равен 9,55 мм, тогда диаметр триба при передаточном отношении 8: 1 будет приблизительно равен 1,2 мм (от 0,50 до 0,15 мм — в зависимости от формы триба). Для определения глубины зацепления всегда надо начинать с промежуточного колеса и секундного триба. Заостренную чурку прижимают к верхней цапфе оси секундного колеса. Другой чуркой покачивают промежуточное колесо и проверяют зазор зубьев промежуточного колеса в трибе. Другие колеса проверяют так же (фиг. 81). При такой проверке большую роль играет опытность мастера. Если после проверки все же имеются сомнения, следует воспользоваться мерительным инструментом, показанным на фиг. 82. Колеса, подлежащие про-

верке, вынимают из механизма. Один из пуансонов зажимают винтом 2, другой оставляют свободным. Наружный острый конец зафиксированного пуансона помещают в отверстие платины для цапфы секундного колеса. Затем, удерживая инструмент вертикально, регулируют винт 1 таким образом, чтобы второй, параллельный первому пуансон вошел своим острым концом в отверстие для оси ходового колеса. При этом нужно следить за правильностью положения пуансонов, которые должны быть перпендикулярны к платине. Если пуансоны отклоняются в какую-либо сторону, то это приведет к установке неправильного расстояния между центрами колес. После этого секундное колесо и ходовое колесо помещают в мерительный инструмент и регулируют пуансоны таким образом, что колесо входит в зацепление с трибом, и затем проверяют их глубину зацепления (фиг. 83). Если глубина зацепления недостаточна, колесо подлежит обработке на приспособлениях для увеличения диаметра колеса (фиг. 84, 85). После обработки колес на этих приспособлениях они поступают в машину для формирования зубьев (фиг. 86). Часто при обработке на этой машине конфигурация зубьев несколько изменяется. Фрезу необходимо выбирать до того, как был изменен диаметр колеса. Чтобы избежать ненужного утонения зубьев, толщина

1 — винт регулировки глубины зацепления; 2 — винты для зажима центров; 3 -центр с острием; 4- центр с коническим отверстием; 5 — пружина, приводящая в движение шкалу.

выбранной фрезы должна быть точно равна расстоянию между двумя зубьями. Держа колесо в левой руке, правой вводят фрезу между зубьями, как показано на фиг. 87 и 88. На фиг. 89 показан заход фрезы. Пружинящая часть 1 регулируется винтом. Некоторые фрезы бывают и без пружины. В этом случае колесо устанав-

ливают на латунную подставку, которая имеет пружинный поводок (фиг. 90). Подставку с колесом устанавливают на станке (фиг. 86), где колесо зажимают между центрами, так что оно лишь слегка опирается на подставку. Индикатор 1 позволяет установить колесо на нужную высоту. Винтом 2 поднимают или опускают колесо. Центрирование колеса осуществляется с помощью регулирующего

1 — индикатор для установки колеса по высоте; 2 — регулировка высоты колеса; з — центр; в — индикатор для центрирования колеса; 5 — фреза; 4 — подставка под колесо; 7 — центр; s — регулировка центричности колеса; 9 — салааки, несущие колесо; ю — рукоятка для удержания салазок в переднем положении; 11 — винт регулирования глубины резания.

Фрезерование зубьев колеса с правильной последовательностью обработки зубьев.

винта, соединенного с салазками 9. Салазки 4 обеспечивают радиальное углубление фрезы, гарантируя правильное нарезание зубьев. Регулирующий вин г 8 центрирует фрезу в соответствии с центром колеса. Упор 11 предназначен для регулировки нужного межцентрового расстояния при обработке колеса. По окончании обкатки зубьев колесо отводят от фрезы при помощи рукоятки 10. Смазка во время нарезания зубьев не требуется. Окончание операции резания определяется свободным прохождением фрезы в зубьях колеса. Если встретится необходимость уменьшить диаметр колеса в случае большой глубины зацепления, то обработку зубьев ведут той же фрезой, с той только разницей, что фрезу нужно заводить глубже в колесо (фиг. 91). Другим видом операции будет уменьшение толщины зубьев (фиг. 92). Во время этой операции нужно следить, чтобы фреза была расположена строго по центру колеса, т. е. чтобы зубья нарезались без наклона, а также избегать значительного трения при вращении колеса и излишней игры, так как г. этом случае фреза будет нарезать зубья с искаженным профилем. После проверки зацепления секундного триба и промежуточного колеса проверяют глубину зацепления центрального колеса с промежуточным трибом, зацепление часового колеса с минутным трибом и т. д. Часовое колесо должно сидеть на минутном трибе совершенно свободно.

Словарь часового дела

Коль скоро мы хотим знать чуть больше о предмете нашего увлечения, часах, необходимо оперировать базовыми определениями, встречающимися в часовой литературе. И если неискушенный читатель без труда может представить себе, что такое «корпус» или «прозрачная задняя крышка», то содержание внутренней начинки часов, часового механизма, может ввести в затруднение даже человека, понимающего, о чем идет речь. Но тем не менее, слабо представляющего, как же это все работает хотя бы в первом приближении. Итак, из чего состоит часовой механизм (разумеется, речь пойдет в первую очередь о механических часах) и каковы его основные компоненты.

Платина (англ . – Bottom Plate; франц. – Platine (châssis du mouvement)) – основание часового механизма, на котором крепятся его различные части. Снабжена определенным количеством отверстий, часть из которых предназначена для винтов, крепящих к платине части механизма, а часть – для установки (запрессовывания) камней. Каждый камень служит опорой для нижней цапфы оси зубчатого колеса, располагаемого между платиной и мостом.

Мост (англ. – Bridge, франц. – Pont) – деталь механизма, привинчивающаяся к платине и служащая опорой для крепления верхней цапфы оси зубчатого колеса (нескольких колес) или вала. Как правило, его название происходит от типа функции, для выполнения которой он задействован, например, мост спускового колеса, мост баланса, мост заводного барабана и т.п. Материалом для платин и мостов в большинстве случаев выступает латунь, но нередки случаи примененения нейзильбера и даже золота. Любопытно, что большие по площади мосты, занимающие значительную площадь механизма, получили название трехчетвертных платин.

Камень (англ. – Jewel; франц. – Rubis) – твердый синтетический материал, разновидность корундов. Незаменим в качестве опор для вращающихся элементов механизма, до минимума сводя трение между деталями. На заре часового дела для этих целей повсеместно использовались натуральные рубины, однако сейчас они полностью вытеснены искусственными камнями. При этом камни могут как вырезаться целиком из кристалла, так и прессоваться из порошка в более бюджетном варианте.

Важным компонентом для защиты осей баланса и избранных зубчатых колес от деформации в момент ударных нагрузок является система амортизации в виде пружин, расположенных поверх камней. Наиболее популярными на сегодняшний день являются системы Incabloc, KIF Parechoc и их аналоги.

Зубчатое колесо (англ. – Wheel, Toothed Wheel; франц. – Roue) – компонент круглой формы, который вращается вокруг своей оси и служит для передачи энергии. Зубчатое колесо оснащено определенным количеством зубьев, предназначенных для зацепления с трибом соседнего зубчатого колеса. В основной массе изготавливается из латуни.

Триб (англ. – Pinion; франц. – Pignon) – часовая деталь, часть колесной передачи. Состоит из оси, цапф, посадочного места под зубчатое колесо и зубьев («листьев») триба. Количество последних может колебаться от 6 до 14 единиц. Материал – закаленная нержавеющая сталь.

Цапфа оси (англ. – Pivot; франц. – Pivot) – окончание оси, расположенное в месте контакта с опорой (рубиновым камнем). Тщательно полируется с целью снижения трения между соприкасающимися поверхностями. Качественная полировка этого элемента является признаком высочайшего уровня финишной отделки механизма.

Колесная передача (англ. — Gear Train; франц. – Engrenage) – система взаимосвязанных между собой зубчатых колес и трибов, служащая для передачи потока энергии. Так, основная колесная передача осуществляет передачу энергии от заводного барабана через спусковой механизм и колебательную систему баланс-спираль. В простейшем случае она включает в себя заводной барабан, центральный триб, центральное колесо, третье колесо с трибом, четвертое колесо с трибом и триб спускового колеса.

Заводной барабан (англ. – Barrel; франц. – Barillet) – полый цилиндр с крышкой и расположенной внутри заводной пружиной, которая одним концом крепится к внешней части цилиндра, а вторым – к валу заводного барабана. Зубчатая часть устройства находится в зацеплении с первым трибом основной колесной передачи. Заводной барабан характеризуется очень медленным вращением вокруг своей оси (полный оборот от 1/9 до 1/6 часа).

Спусковой механизм (англ. – Escapement; франц. – Échappement) – механизм, расположенный между колебательной системой баланс-спираль и основной колесной передачей. В его задачи входит дискретизация непрерывного потока энергии на равные интервалы и ее передача на импульсный камень баланса. Подавляющий процент современных механизмов оснащен швейцарским анкерным спуском как наиболее неприхотливым и надежным. Он состоит из спускового (анкерного) колеса и анкерной вилки, которая входит с ним в зацепление посредством двух рубиновых паллет. Все большее число производителей считает своим долгом использовать кремниевые детали спуска вместо традиционных компонентов из закаленной стали.

Благодаря развитию материаловедения и современных технологий, нередко часовые марки экспериментируют с внедрением более совершенных одноимпульсных спусков, таких, как спуск Audemars Piguet или изометрический спуск Jaeger-LeCoultre. Их доля невысока, но они являются пусть и не дешевой, но весьма интересной альтернативой швейцарскому анкерному спуску.

Отдельных слов заслуживает коаксиальный спуск, изобретенный Джорджем Дэниэлсом и в настоящее время выведенный маркой Omega на промышленный уровень.

Баланс (англ. – Balance; франц. – Balancier) – движущаяся часть механизма, которая колеблется вокруг своей оси с определенной частотой, благодаря чему появляется возможность делить время на строго равные интервалы. Колебание баланса состоит из двух полуколебаний. Наиболее типичным значением частоты колебаний баланса в механизмах современных наручных часов выступают значения 18’000 пк/ч, 21’600 пк/ч, 28’800 пк/ч. Признаком высокого класса считается баланс из Глюсидура (Glucidur), сплава бериллиевой бронзы, однако нередко использование и других материалов – титана, золота, платино-иридиевого сплава.

Главной качественной характеристикой баланса, влияющей на изохронность (однородность) колебаний, является момент инерции, величина которого тесно связана с диаметром баланса и его массой. Тяжелый и крупный баланс – залог высокой точности механизма, однако в таком виде он наиболее сильно подвержен механическим воздействиям, поэтому поиск разумного компромисса между размерами баланса и высоким моментом инерции всегда является непростой задачей для инженера-конструктора.

Спираль баланса (англ. – Balance-Spring; франц. – Spiral) – второй неотъемлемый компонент колебательной системы баланс-спираль, «сердце» механических часов. Производится считанными фабриками, а точный секрет сплава держится за семью замками. Наибольшее распространение получил сплав Ниварокс (Nivarox), впрочем эксперименты с другими материалами, например, с кремнием, обретают в последнее время все большую популярность.

Важно отметить, что период колебания, а следовательно и точность хода механизма, можно отстроить как с помощью спирали (путем изменения ее эффективной длины), так и с помощью балансового колеса. В последнем случае речь идет о набравших популярность балансах с изменяемой инерцией (free-sprung balance), что осуществляется с помощью регулируемых винтов, расположенных на ободе балансового колеса.

Стрелочный механизм (англ. – Motion Works; франц. – Minuterie) – колесная передача, расположенная со стороны циферблата и ответственная за передачу движения от основной колесной системы на часовую и минутную стрелки. Состоит из триба минутной стрелки (Cannon Pinion), минутного (вексельного) колеса с трибом и часового колеса.

Механизм завода и перевода стрелок (англ. – Time-setting and Winding mechanism; франц. – Remontoir) – система взаимосвязанных компонентов, предназначенная для выполнения двух важных функций: установки времени посредством перевода стрелок и ручного завода пружины заводного барабана. Большинство деталей механизма предназначены для выполнения как той, так и другой функции.

При ручном заводе механизма вращение заводного вала (Winding stem) через заводной (Winding pinion) и скользящий (Sliding pinion) трибы передается на коронное колесо (Crown wheel), непосредственно связанное с храповым колесом (Ratchet wheel), расположенным на валу заводного барабана. Вращение вала затягивает заводную пружину, наделяя ее энергией, необходимой для работы часового механизма.

В случае перевода стрелок вытягивание заводного вала приводит к тому, что коромысло (Yoke) под действием установочного рычага (Setting lever) приводит скользящий триб в зацепление с промежуточным колесом (Intermediate wheel), которое, в свою очередь, взаимосвязано с минутным колесом стрелочного механизма.

Важно отметить, что помимо механизмов с ручным заводом существует отдельный и весьма обширный класс механизмов с заводом автоматическим. В этом случае пополнение энергией заводного барабана осуществляется посредством ротора автоподзавода и специализированной колесной передачи.

Ротор автоподзавода – полукруглый сегмент, вращающийся вокруг центральной оси механизма (в случае с центральным ротором). Как правило, сам ротор либо его периферийный груз выполнены из материала с большой плотностью (золото, платина и др.) для улучшения эффективности работы системы автоподзавода. Помимо центрального ротора существуют решения с микро-ротором, а также ряд разработок с периферийным ротором.

В заключение важно упомянуть, что наряду с определением «механизм» в часовом деле широко распространен термин Калибр (англ., франц. – Calibre), в настоящее время по сути являющийся синонимом механизма у часовщиков. Также следует отметить, что диаметр круглых по форме калибров очень часто указывают в линиях и обозначают символом тройного апострофа после числа (‘ ‘ ‘), например 11 ½ ‘ ‘ ‘ (11 c половиной линий). Для перевода в привычную метрическую систему измерений следует руководствоваться соотношением 1 линия = 2. 2558 мм (зачастую значение округляется до 2.26 мм).

Что такое часовой механизм и из чего он состоит

• Что такое часовой механизм и из чего он состоит

Многих интересует, из чего состоит часовой механизм. Его устройство достаточно сложное и менялось с течением времени. К примеру, первые механические часы были башенными и их механизм приводился в действие от тяжести груза, в качестве которого выступал камень, потом – гиря. Такой груз прикреплялся к деревянному, а позже – металлическому валу. Под силой тяжести гиря опускалась, канат/цепь разматывались и вал начинал вращаться. Кстати,  на первых таких часах была всего одна стрелка.

Первые часовые механизмы состояли из шести главных систем, в перечень которых входил двигатель, билянц (распределял равномерное движение), спусковой распределитель, стрелочный и механизм и для перевода стрелок, завода пружин.

Современное устройство

Что такое часовой механизм – давно не секрет. Современные часы, как и их предшественники, состоят из нескольких компонентов. Самой большой деталью выступает платина – именно к ней крепятся все остальные детали, опоры и мосты.

Также незаменимой частью любого часового механизма является ангрегаж. Это система, которая состоит из целого набора разных по размерам шестиренок.

Двигатель – часть, в которой накапливается энергия и в последующем поступает к ангрегажу. Он также имеет свое строение, состоит из пружины (от ее размеров напрямую зависит, как долго идут часы), вала и барабана.

Важная часть механизма – мосты, при  помощи которых все остальные детали часов крепятся к плате.

В отдельную группу выделяют стрелочные механизмы, а также механизмы перевода стрелок и завода пружин. Стрелочный механизм находится под циферблатом. В его состав входит часовое, вексельное колесико и минутный триб. Последний механизм перевода стрелок и завода пружин выполняет соответствующие своим названиям функции. Завести часы можно вращение колесика по часовой стрелке.

Вывод

Как видим, часовой механизм очень сложный. Все системы в нем тесно взаимосвязаны, и если выйдет из строя одна, это непременно повлечет проблемы, связанные с работой часов. Именно поэтому следить за состоянием механизмов стоит тщательно, своевременно производить обслуживание и ремонт часов. Сделать это помогут специалисты компании «Часофикация». Заказать услугу можно по телефону или оформив онлайн заявку.

Рекомендуемые

2 520.00 р.
Без налога: 2 100.00 р.

16 500.00 р.
Без налога: 13 750.00 р.

7 800.00 р.
Без налога: 6 500.00 р.

3 300. 00 р.
Без налога: 2 750.00 р.

13 440.00 р.
Без налога: 11 200.00 р.

Часовые термины

Анкерный механизм (анкер) — состоит из анкерного колеса, анкерной вилки и баланса (двойного маятника), – это часть часового механизма, преобразующая энергию главной (заводной) пружины в импульсы, передаваемые балансу для поддержания строго определенного периода колебаний, что необходимо для равномерного вращения шестереночного механизма.

Апертура — небольшое отверстие (окно) в циферблате часов, в котором дается текущая индикация даты, дня недели и т.д

Багет — часовой механизм удлиненной прямоугольной формы, способ огранки драгоценных камней в виде прямоугольника.

Баланс — балансовое колесо вместе со спиралью, образующие колебательную систему, уравновешивающую движение шестереночного механизма часов.

Водостойкость — свойство корпуса не допускать влагу в часовой механизм. Степень водостойкости часов обычно устанавливается в метрах или атмосферах. Погружение на десять метров соответствует увеличению давления на одну атмосферу. Впервые эта функция была реализована Компанией Rolex в 1926 году.

Гильоширование — способ обработки циферблатов, при котором с помощью гравировальной машины делают рисунок в виде комбинаций простых и кривых линий.

Годовой календарь — календарное устройство часов, включающее в себя указатели даты, дня недели и месяца, и не требующие корректировки даты, за исключением 29 февраля каждого високосного года.

Двухцветные часы — термин, используемый для обозначения часов, корпус и браслет которых изготовлен из комбинации золотого покрытия, PVD или золота и нержавеющей стали ( где PVD – ионное напыление, более стойкое, чем любой другой вид напыления ).

Завод часов — операция, состоящая в скручивании главной (заводной) пружины часов. Эта операция может быть осуществлена двумя классическими способами – вручную и автоматически. При ручном заводе пружина закручивается при помощи заводной головки часов. При автоматическом заводе используется вращение ротора специальной формы, преобразующего вращательную энергию в энергию, необходимую для скручивания главной пружины.

Заводная головка — деталь корпуса часов, используемая для завода часов и коррекции времени и даты. Запас хода механических часов – способность часового механизма продолжать нормальное функционирование в течение определенного времени без завода главной пружины. Запас хода полностью заведенных наручных часов обычно составляет 36 – 46 часов.

Индикатор запаса хода — индикатор в виде дополнительного сектора на циферблате, показывающий степень завода главной пружины механических часов. Он показывает время, оставшееся до остановки часов, либо в абсолютных единицах – часах и сутках, либо в относительных.

Индикатор фазы луны — циферблат с градуировкой в 29 суток и вращающимся индикатором, на котором изображена Луна. В каждый момент времени индикатор показывает текущую фазу Луны.

Кабошон — способ огранки драгоценных камней в виде полушара. Как правило, кабошоны используются для украшения заводной головки и в ушках креплениях браслета или ремешка к корпусу часов.

Календарь — в простейшем случае присутствует в часах в виде апертуры (окна), в котором показывается текущая дата. Более сложные устройства показывают дату, день недели и месяцы. Самыми сложными являются вечные календари, которые указывают год, в том числе и високосный. Вечные календари не требуют вмешательства владельца в корректировку даты месяца даже в високосный год и обычно программируются на 100-250 лет вперед.

Калибр — термин, используемый для обозначения размера и типа часового механизма. Как правило, номер калибра соответствует наибольшему габаритному размеру механизма, измеряющемуся в линиях, а у некоторых фирм является просто набором символов для обозначения той или иной модели (1901 у Longines, 2824-2 у ЕТА и т. п.).

Камни — термин, применяемый для обозначения часовых деталей, изготовленных из рубинов, сапфиров или гранатов как синтетических, так и натуральных, которые используются с целью уменьшения трения между металлическими деталями.

Линия — традиционная мера измерения размера часового механизма, равная 2.255мм.

Мост — фасонная деталь часового механизма, служащая для закрепления опор осей часовых шестеренок. Название моста соответствует названию шестеренки.

Противоударное устройство — состоит из специальных подвижных опор, в которые крепятся тонкие части оси баланса. Подвижная опора устроена таким образом, что при осевом или боковом ударах, ось баланса смещается вверх или вбок и упирается в ограничители своими утолщенными частями, предохраняя тонкие части оси от поломки или изгиба (incabloc).

Репассаж — полный ремонт механизма часов.

Репетир — сложные механические часы, имеющие дополнительный механизм, предназначенный для индикации времени с помощью звуков разной тональности. Обычно такие часы, при нажатии на специальную кнопку, отбивают часы, четверти часа и минуты. В моделях Grand Sonnerie часы и минуты отбиваются автоматически, хотя могут указывать время и при нажатии на кнопку.

Референс — номер часов по каталогу.

Ритейл — рекомендованная цена.

Ротор — полудиск из тяжелого металла, свободно вращающийся вокруг оси часов, который с помощью реверсивного устройства преобразует энергию своего двухстороннего вращения в энергию, необходимую для завода пружины.

Секунда — основная единица времени, составляющая 1/86000-ую часть солнечного дня, т.е. времени обращения Земли вокруг собственной оси. С появлением после Второй Мировой войны атомных часов, было установлено, что Земля вращается с бесконечно малой нерегулярностью. Поэтому было принято решение -переустановить стандарт измерения секунды. Это было сделано на 13-ой Генеральной Конференции Мер и Весов в 1967 году. Было определено следующее: «секунда» – это отрезок времени равный 9. 192.631.770 периодам излучения атома цезия-133.при переходе между двумя соседними устойчивыми уровнями.

Скелетон — часы с прозрачным циферблатом и задней крышкой, сквозь которые виден механизм. Детали механизмов таких часов украшают ручной гравировкой, покрывают благородными металлами, а иногда декорируют драгоценными камнями.

Спираль или волосок — тонкая спиральная пружина, закрепленная внутренним концом на оси баланса, а внешним на колодке. Число витков балансовой спирали обычно составляет 11 или 13.

Спираль Бреге — спираль, внутренний и внешний концы которой изогнуты так, что период колебаний системы баланс-спираль не зависит от амплитуды колебаний (изохронизм системы). Изобретение сделано Abraham Louis Breguet.

Сплит-хронограф — часы с секундомером, имеющим функцию промежуточного финиша.

Тахиметр — шкала, позволяющая измерить среднюю скорость движения (в километрах в час) на фиксированном участке пути.

Тонно — форма корпуса часов, напоминающая бочку.

Турбийон — механизм, компенсирующий влияние гравитации Земли на точность хода часов

Хронограф — часы с секундомером и накопительными счетчиками.Представляет собой анкерный механизм, помещенный внутрь мобильной платформы с балансом в центре, и совершающий полный оборот вокруг собственной оси за одну минуту. Изобретен в 1795 году Абрахамом Луи Бреге (A.L.Breguet).Запатентован в 1801 году.

Ультратонкие часы — часы с толщиной механизма от 1.5 до 3.0 мм, позволяющие свести к минимуму толщину самих часов.

Устрица — способ двойной герметизации механизма часов, предохраняющий его от внешних воздействий.

Хронограф — часы с двумя независимыми измерительными системами: одна показывает текущее время, другая измеряет короткие промежутки времени. Счетчик регистрирует секунды, минуты и часы и может быть включен или выключен по желанию. Центральная секундная стрелка таких часов обычно используется как секундная стрелка секундомера.

Хронометр — особо точные часы, прошедшие ряд тестов на точность и получившие соответствующие сертификаты. Погрешность хода хронометров составляют всего несколько секунд в сутки при использовании в обычных температурных условиях.

Co-Axial — изобретенная английским часовщиком Джорджем Даниэлсом (George Daniels) система спуска часового механизма. Используется в производимых швейцарской фирмой Omega часах коллекции De Ville. Система спуска Co–Axial имеет двойное коаксиальное спусковое колесо и анкерную вилку с тремя палетами. Использование новой технологии дает часам два преимущества: большую долговечность и стабильно высокую точность хода в течение долгого времени.

Glucydur — антимагнитный сплав с малым коэффициентом теплового расширения. Лучший из ныне используемых материалов для производства балансов.

Incabloc — противоударное устройство оси баланса.

Nivarox — сплав для изготовления спиралей часовых балансов. Обладает свойством температурной самокомпенсации, очень износоустойчивый, не подвержен коррозии.

Nivaflex — сплав для изготовления заводных пружин. Обладает свойством сохранять постоянную эластичность на протяжении десятков лет.

Введение в заводные механизмы

Как работает часовой механизм: Введение в заводные механизмы Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 4 февраля 2021 г.

Батарейки в комплект не входят. разочаровывающие слова, которые вы можете прочитать, когда покупаете новую игрушку. В 1970-х а раньше это не было такой большой проблемой, потому что подавляющее большинство игрушки работали совершенно по-другому. Вместо использования электричества химически хранящиеся в батареях, они полагались на энергию заводки и часовые механизмы. Заводной механизм, безусловно, выдержал испытание времени: самое раннее часовое устройство, известное как Антикитера механизм, восходит к Древней Греции и считается по крайней мере 2000 лет. Почему технология часовых механизмов была такой твердой любимый так долго? Как именно это работает? Давайте поближе Смотри!

Фото: «Clockwork» — буквально то, как работают часы. Это часовой механизм внутри башенных часов Union Station в Портленде, штат Орегон, которые датируются 1896 годом. Фото: фотографии в коллекции Кэрол М.Архив Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Что такое часовой механизм?

«Часовой механизм» буквально означает «работать как часы». очевидно! Но большинство современных часов электронные: питание от электричество и регулируется кристаллами кварца, они имеют относительно мало движущихся частей. Если вы хотите понять часовой механизм, вам нужно понять, как работали часы в те дни, когда вы заводили их ключом. Подобно старомодным часам, часовой механизм полностью механический и имеет следующие основные части:

• Ключ (или корона), который вы закручиваете, чтобы добавить энергии.
• Спиральная пружина для накопления энергии, добавляемой ключом. (Маятниковые часы накапливают энергию с грузами, которые поднимаются и опускаются, но в других часах и заводных наручных часах вместо них используются пружины.)
• Набор шестерен, через которые высвобождается энергия пружины. Шестерни определяют, насколько быстро (или медленно) работает часовой механизм. вещи, но они также контролируют, какую силу он может произвести (возможно, для лазания по склонам).
• Механизм, приводящий в движение шестерни, который делает устройство полезным или интересные вещи.В часах механизм – это набор стрелок которые вращаются вокруг циферблата, чтобы сказать вам время. В заводной машине, шестерни приводили бы в движение колеса, которые приводили бы его в движение по вашему полу.

Фото: Выглядит не очень (слева), но даже самая простая заводная игрушка — прекрасный пример миниатюрного машиностроения (справа)! Заведите его, и он будет прыгать на своих розовых пластиковых ножках. Как работают все части, чтобы получился забавный прыгающий человечек? См. пояснение в рамке внизу этой статьи.

Добавление и хранение энергии

Основной закон науки называется сохранением энергии говорит нам, что мы ничего не можем делать без энергии. Если вы хотите заводной автомобиль, чтобы проехать по вашему ковру, вы должны дать ему достаточно энергию, чтобы сделать именно это, прежде чем вы отпустите ее; другими словами, вы должны накрутить его.

Боевая пружина

Что происходит, когда вы ветер? Если вы когда-нибудь заводили заводную игрушку, вы узнаете, что ключ (иногда это маленькая пластиковая ручка, называемая корона) может быть довольно жесткой и с трудом поворачивается.Это почему? Когда вы поворачиваете ключ, вы сжимаете крепкую металлическую пружину, называется главной пружиной и накапливает энергию; боевая пружина является механическим эквивалентом батареи. Пружины часового механизма обычно представляют собой толстые витки. из стали, поэтому затягивая их (заставляя их занимать гораздо меньшую пространство) на самом деле довольно тяжелая работа — как в повседневной, так и в научный смысл слова. С каждым поворотом винта пальцы выполняют работу (как мы говорим в науке): они двигаются сила (противодействующая стремлению пружины к расширению) через расстояние, другими словами, сжатие пружины.

Работа: Типичная заводная пружина часов. Плотно закрученная пружина (красная) полностью содержится внутри цилиндрической коробки, называемой стволом (серая), по краям которой расположены зубья шестерни. Чем длиннее и тоньше пружина, тем больше энергии она может удерживать внутри ствола определенного размера. Изображение из патента США 525 265: Цилиндр главной пружины для часов Agile N. Gauthier, запатентовано 28 августа 1894 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Поскольку вы делаете работу пальцами, вы используете энергию, но эта энергия не исчезает в разреженный воздух: он запасается весной как потенциальная энергия.Затягивать пружину в заводной игрушке — все равно, что толкать американские горки. машина в горку. Так же, как вы можете получить энергию в машине с американскими горками назад, позволив ему скатиться с холма, чтобы вы могли получить энергию от пружину, отпустив ее, чтобы привести в действие часовой механизм — потенциальная энергия равна преобразуется в кинетическую энергию (а также тепловая и звуковая энергия) в жужжащие шестерни.

Если вы хотите, чтобы заводной механизм развлекал вас (или делал что-то полезно) какое-то время, вам нужно дать ему много энергии.Заводные часы а часы спроектированы так, чтобы иметь пружины, которые будут хранить достаточно энергии, чтобы механизм работал сутки и более. Заводной игрушки не так хорошо сделаны (или не так впечатляющи), и если вы получить более минуты или двух развлечений в течение ваших тридцати секунд или так обмотки у вас хорошо получается. В общем, интереснее часовые механизмы, которые работают дольше, имеют большие и прочные пружины, способные накапливать гораздо больше энергии.

Сколько именно энергии? Очевидно, размер и напряжение весна имеет решающее значение.Чем тяжелее весна вращаться, и чем дольше вы будете его крутить, тем больше энергии он сохранит. Но вы можете быть гораздо точнее, если хотите: есть математические уравнения, которые говорят вам, какой крутящий момент (крутящая сила) и накопленная энергия, которую вы можете получить с помощью пружины определенной длины, ширины, толщины и жесткости (измеряется по модулю Юнга материала, из которого он сделан). не буду вдаваться в математику более подробно (вы можете найти краткий обзор здесь, если вам интересно).Переходя к делу, неудивительно, что более длинная или более тонкая пружина (та, которую вы можете наматывать вверх с большим количеством витков) накапливает больше энергии, а более короткая или толстая пружина дает больший крутящий момент.

Рекламные ссылки

Использование энергии

Практически все часовые механизмы имеют шестеренки, представляющие собой колеса с зубы, которые сцепляются друг с другом. Как вы узнаете, прочитав нашу основной статье о шестернях, обычно есть две причины, по которым вы их используете: заставить колесо вращаться быстрее (с меньшим усилием) или заставить его вращаться сильнее медленно (с большей силой).Часовые механизмы используют шестерни в обоих эти способы. В карманных часах шестерни меняют скорость вращающийся вал, так что он приводит в движение секундную стрелку с одной скоростью, минута стрелка на скорости 1/60, а часовая стрелка на скорости 1/3600. Игрушечные машинки с заводным механизмом часто используют шестеренки, чтобы заставить себя мчаться вперед. удивительная скорость: когда пружина раскручивается, она поворачивает колесо довольно быстро, а затем шестерни увеличивают эту скорость, чтобы управлять автомобилем. колеса еще быстрее. Что-то вроде часового танка будет использовать шестерни наоборот, чтобы он мог преодолевать препятствия: в этом случае колеса (или гусеницы) будут получать мощность от пружины, шагать вниз скорость и в то же время генерировать больше силы подъема (например, низкие передачи вы бы использовали на велосипеде или автомобиле для подъема на холм).

Кулачки и кривошипы

Практически все игрушки с заводным механизмом используют главную пружину для генерации мощность вращения — другими словами, чтобы крутить колеса. Если вы хотите их чтобы сделать что-то кроме поворота, вращения или вращения, вы должны использовать кулачок или кривошип для преобразования их вращательного (круговоротного) движения в возвратно-поступательном (возвратно-поступательном) движении.

Когда вы видите идущего робота с заводным механизмом, он, вероятно, использует рукоятки, приводимые в движение колесами, чтобы приводить в движение его ноги. Колеса вращаются на одном валу, на одном и том же скорость, приводимая в движение шестернями, приводимыми в действие главной пружиной, и каждая нога связана отдельным кривошипом.Одна нога будет соединена с верхней части одного из колес, а другая нога будет соединена с внизу другого колеса. Когда два колеса вращаются, кривошипы будет двигаться не в ногу, и две ноги соединятся с землю попеременно, заставляя робота двигаться вперед.

Анимация: как два противостоящих рукоятки (синие) могут заставить робота ходить. Кривошип приводится в действие два колеса с приводом от одной оси. Будет ли этот робот на самом деле ходить или просто раскачиваться из стороны в сторону вопрос для обсуждения (и эксперимента).

Медленно движущиеся кулачки — еще один способ заставить заводные игрушки работать. интересные вещи, но только изредка. Предположим, вы хотите построить заводной Чарли Чаплин, котелок которого автоматически поднимается в воздух, может быть, каждые 30 секунд или около того, но остается на голове оставшееся время. Вы можете запустить шестеренку от главной пружины игрушки и привести в действие кулачок – колесо в форме яйца с рычагом наверху. Каждый раз точка кулачка достигает вертикали, она поднимет рычаг и шляпа Чарли поднимется в воздух.

Анимация: Как работает кулачок: Когда зеленая кулачка поворачивается, синяя коробка поднимается в воздух. Вы можете использовать такой кулачок, приводимый в движение вращающимся колесом, чтобы время от времени что-то происходило. Чем медленнее вращается колесо, тем реже это будет происходить.

Некоторые заводные игрушки, такие как заводной смайлик на нашей верхней фотографии, производят прерывистое движение с использованием более сложных механизмов, таких как женевские приводы (фактически, кривошипы, которые скользят вверх и вниз в пазах).

Как это будет работать на практике?

Если заводную машину заводишь как можешь, то пусть ключ давай, не ставя машину на землю, ты услышишь шестеренки внутри механизма визг и визг, когда пружина отпускает его энергии удивительно быстро. Поскольку сопротивления очень мало, за исключением трение (сила трения между соприкасающимися поверхностями) в коробке передач, на самом деле нет ничего, чтобы механизм работал против, и он может доставлять энергию очень быстро. Положите его на ковер и энергия доставляется намного медленнее (и бесшумно). Сейчас весна должен работать против сопротивления ткани, которая работает как тормоз на колесах и механизмах, которые приводят их в действие.

При разработке заводных игрушек и других устройств всегда нужно учитывать то, что они на самом деле собираются делать (поверхности, над которыми они будут работать, например, и сколько силы им нужно производить через свои шестерни, чтобы сделать свои собственные детали двигаться плавно).Затем вам нужно выбрать пружину, которая может хранить достаточно энергии. чтобы механизм работал какое-то время, и шестерни, которые могут производить нужное количество крутящий момент (крутящая сила), чтобы сделать что-то полезное. У настоящих автомобилей есть коробки передач, поэтому они могут производить больше силы или скорости в соответствии с условиями вождения (начиная с места или мчаться по шоссе), и большие топливные баки, чтобы они могли делать это за приличную количество времени; точно такой же принцип применим к игрушечным машинкам (и другим часовым механизмы).

Короче говоря, это для вас часовой механизм. Кому нужны батарейки, когда заводные механизмы — это так весело?

Как работает заводная игрушка?

Теперь, когда мы рассмотрели основную идею часового механизма, давайте заглянем внутрь настоящего часового механизма: заводной смайлик на нашем верхнем фото. Если вы собираетесь попробовать это, будьте осторожны с главной пружиной: это плотно сжатый кусок металла с острым краем, который может выскочить и ударить вас по лицу. Глаз защита хорошая идея… и позаботьтесь!

Сначала снимаем желтый внешний корпус и обнажаем суть механизма. То, что у нас есть, это Женевский драйв, который делает ноги прыгать с перерывами. Вот как это работает:

1. Заводишь белую пластиковую заводную головку.
2. Боевая пружина внутри белого корпуса накапливает энергию. Вы можете просто видеть темную, зловещую тень Весна маячит внутри корпуса, как акула, передвигающаяся под водой!
3. Шестерни внутри корпуса получают энергию от пружины и приводят в движение единственный кривошип снаружи корпуса в достаточно низкая скорость.
4. Из рукоятки выступает небольшая пластиковая ручка. Поворачиваясь, он перемещается вверх и вниз по розовой щели, раскачиваясь. верхнюю часть ног вперед-назад.
5. Ноги вращаются на оси, проходящей через них.
6. Благодаря шарниру, когда верхняя часть ног качается, ступни прыгают вверх и вниз.

Теперь если избавиться от ножек и взломать белый корпус, то можно увидеть сначала редуктор (слева) а затем, сняв шестерни и еще один пластиковый слой, пружину под ней (справа).Вот так выглядит пружина, когда она полностью свернута. Когда он плотно закручен, он полностью помещается внутри белой коробки. Довольно трудно втиснуть прочный металл в такое маленькое пространство, и именно поэтому он может так эффективно накапливать энергию: чем больше вы должны работать, чтобы сжать пружина, тем больше энергии она может удерживать:

Заводные игрушки из прошлого

За века до PlayStation, задолго до появления первых игрушек на батарейках, детям по-прежнему требовались развлечения. Еще в 19 веке именно часовой механизм выполнял сложную работу по развлечению детей. Я порылся в архивах Бюро по патентам и товарным знакам США, чтобы найти несколько примеров заводных игрушек, иллюстрирующих принципы, которые я объяснял в этой статье.

Произведение искусства: простая заводная лодка из патента США 301846: игрушка. Лодка Уильяма А. Райта, запатентованная 8 июля 1884 года, любезно предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Первый — это обычная игрушечная лодка с заводным винтом.Вы заводите заводную головку (синюю) вверху, чтобы затянуть главную пружину (красную). По мере того, как пружина медленно раскручивается, она приводит в движение ряд шестерен (зеленые) и центральный карданный вал (оранжевый), который вращает пропеллер (фиолетовый). Это самый простой часовой механизм, который вы только можете себе представить. Единственной технической проблемой для изобретателя было бы выяснить, сколько передач нужно использовать, чтобы пропеллер вращался с нужной скоростью в течение точно нужного времени: не так быстро, чтобы пружина сразу сжималась; не настолько медленно, чтобы лодка действительно никуда не шла.

Изображение: Заводной гимнаст, приводимый в движение кулачковым механизмом из патента США 140 883: Автоматические игрушки Генри Брауэра, запатентованного 15 июля 1873 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Второй пример намного изобретательнее и интереснее, поскольку в нем используется кулачок для создания игрушки с более нерегулярными и непредсказуемыми движениями. На рисунке 1 слева мы видим игрушечного гимнаста, руки которого припаяны к центральной зеленой оси, исчезающей в таинственной коробке справа, где спрятан часовой механизм.Благодаря вращающимся рукам гимнаст кувыркается вверх-вниз, вперед-назад, выполняя разнообразные атлетические движения, которые довольно трудно предугадать. Но единственное, что приводит в движение его движения, — это зеленая ось, к которой подключены его руки. Как он работает и как он производит непредсказуемое движение, когда все, что он может делать, это вращаться?

Мы видим механизм справа, который я раскрасил и пронумеровал, чтобы его было легче понять. Вверху (1) находится довольно обычная боевая пружина.Когда он раскручивается, он приводит в действие пару красных шестерен (2), которые сцеплены вместе, поэтому они вращаются в противоположных направлениях. Шестерня слева имеет кулачок, прочно прикрепленный к нему (3). Когда кулачок вращается, он толкает весь вертикальный синий стержень (4) сначала вправо, а затем обратно влево, таким образом, он преобразует вращательное движение шестерни в возвратно-поступательное движение. Синяя полоса поворачивается вокруг точки внизу (5) и довольно прочно удерживается пружиной (фиолетовая), поэтому движется плавно. В середине синей полосы находится желтая шестерня с проходящей через нее осью (6), к которой прикреплены руки гимнастки.Когда синяя полоса движется влево-вправо, влево-вправо, желтая шестеренка попеременно сцепляется с красной шестерней слева, затем с красной шестерней справа и обратно. Две красные шестерни вращаются в противоположных направлениях, поэтому желтая шестерня должна сначала повернуться в одну сторону, а затем в другую, с небольшой паузой, когда она меняет направление. Поскольку желтая шестерня приводит гимнаста в действие, ее постоянные перестановки придают человеку его явно непредсказуемые движения. Просто, но на самом деле весьма гениально!

И вот еще два: кукла, которая использует главную пружину (синяя), чтобы вращать колесо (красное), и кривошип (зеленый), который двигает руками вперед и назад в ползучем движении; и медведь, который раскачивается вверх и вниз, приводимый в действие главной пружиной (синий) и зубчатыми колесами (красные круги), которые управляют различными частями тела с помощью длинных кривошипов внутри тела (красные линии).

Произведения искусства: 1) Кукла с заводным механизмом ползет, используя руки с кривошипом, из патента США 112 550: «Улучшение ползучей куклы» Роберта Клея, запатентованного 14 марта 1871 года; 2) Заводной медведь кивает вверх и вниз и щелкает своей челюстью, приводимой в действие кривошипом, из патента США 131 849: «Улучшение механических игрушек, также запатентованного Робертом Клеем», запатентованного 1 октября 1872 года; оба произведения любезно предоставлены Управлением по патентам и товарным знакам США.

Вы можете найти еще много примеров часовых механизмов в базе данных Управления по патентам и товарным знакам США, которую очень легко найти с помощью Google Patents.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Для читателей постарше

• Американские заводные игрушки, 1862–1900 гг. Автор Блэр Уиттон. Шиффер, 1981. 224-страничный справочник по классическим заводным игрушкам. Объясняет, как игрушки производились как побочный продукт часовой промышленности. Также доступен для просмотра из Интернет-архив.
• Внутреннее устройство часов — простое руководство для энтузиастов часовых механизмов: прочтите книги, 2011 г.Краткое введение в часовой механизм внутри типичных карманных часов. Не имеет непосредственного отношения к заводным игрушкам, но представляет более общий интерес.
• Новые и полные часы и руководство для часовщиков Мэри Бут. Джон Уайли, 1869 год. Забудьте дату! Это остается очень полезным введением в механические часы, и (поскольку оно не защищено авторскими правами) вы можете прочитать все это онлайн бесплатно.
• Часы: их конструкция, их достоинства и недостатки, как их выбрать и как ими пользоваться Генри Ф.Пиаже Мэри Бут. Vinten, 1860. Еще одно хорошее историческое введение с четкими и полезными иллюстрациями таких вещей, как спуск. Вы можете прочитать всю книгу онлайн.

Практические руководства

• Инженер с резиновой лентой: создавайте ракеты с приводом от рогатки, винтовки с резиновой лентой, нетрадиционные катапульты и другие партизанские гаджеты от бытовой техники Лэнса Акиямы. Rockport, 2016. Если вы не хотите использовать основную пружину, скрученная резинка — еще один простой источник энергии.Эта книга — хороший и безопасный источник вдохновения для младших читателей. Она содержит инструкции примерно для 20 простых механизмов с эластичным приводом.
• Заставить вещи двигаться: самодельные механизмы для изобретателей, любителей и художников, Дастин Робертс. TAB/McGraw-Hill, 2011. Отличное введение в принципы работы простых механизмов, за которым следует очень практический взгляд на материалы, источники энергии и такие проблемы, как трение. Включает примеры проектов.
• Создай свою собственную машину, ракету и другие вещи Тэмми Энц.Capstone, 2011. Красиво проиллюстрировано и сфотографировано с понятными пошаговыми руководствами по семи простым проектам.
• Кинетические приспособления: постройте судно на воздушной подушке, аэроглиссер и многое другое с помощью мотора для хобби от Курта Габриэлсона. Chicago Review Press, 2010. Хотя вещи, описанные в этой книге, не приводятся в действие часовым механизмом, вы можете легко адаптировать некоторые из них к часовому механизму или энергии эластичной ленты.

Видео

• Wind-up Mobile нацелен на развивающиеся регионы, Спенсер Келли, BBC News, 2 октября 2009 г.Заводной сотовый телефон, предназначенный для людей, которым не хватает надежного электроснабжения. Секрет здесь в сверхтонком заводном динамо-машине.

Артикул

• Разработка часов на 10 000 лет, Дэвид Кушнер, IEEE Spectrum, 27 октября 2011 г. Как спроектировать механические часы, которые будут показывать время на тысячи лет вперед? В этой статье рассматриваются долгосрочные инженерные проблемы, стоящие за «Часами долгого настоящего».

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторское право на текст © Chris Woodford 2010, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2010/2021) Заводные (заводные) механизмы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-clockwork-works.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте.

..

Заводное сердце — IEEE Spectrum

Приложения для программного обеспечения САПР выходят далеко за рамки медицины и охватывают всю растущую область медицины. синтетическая биология, которая включает переделку организмов для придания им новых способностей. Например, мы предполагаем, что пользователи разрабатывают решения для биопроизводства; вполне возможно, что общество сможет уменьшить свою зависимость от нефти благодаря микроорганизмам, которые производят ценные химические вещества и материалы.А чтобы помочь в борьбе с изменением климата, пользователи могут создавать микроорганизмы, которые поглощают и удерживают углерод, тем самым уменьшая содержание углекислого газа в атмосфере (основной фактор глобального потепления).

Наш консорциум, GP-write можно рассматривать как продолжение проекта «Геном человека», в ходе которого ученые впервые научились «читать» всю генетическую последовательность человека. GP-write стремится сделать следующий шаг в генетической грамотности, позволяя рутинно «записывать» целые геномы, каждый из которых имеет десятки тысяч различных вариаций. Поскольку запись и редактирование генома становятся все более доступными, биобезопасность становится главным приоритетом. Мы с самого начала встраиваем средства защиты в нашу систему, чтобы гарантировать, что платформа не будет использоваться для создания опасных или патогенных последовательностей.

Нужна быстрая переподготовка по генной инженерии? Все начинается с ДНК, двухцепочечной молекулы, в которой закодированы инструкции для всей жизни на нашей планете. ДНК состоит из четырех типов азотистых оснований — аденина (А), тимина (Т), гуанина (G) и цитозина (С), и последовательность этих оснований определяет биологические инструкции в ДНК.Эти основания соединяются, чтобы создать нечто похожее на ступеньки длинной изогнутой лестницы. Геном человека (имеется в виду вся последовательность ДНК в каждой клетке человека) состоит примерно из 3 миллиардов пар оснований. В геноме есть участки ДНК, называемые генами, многие из которых кодируют производство белков; в геноме человека более 20 000 генов.

То Проект «Геном человека», в рамках которого в 2000 году был подготовлен первый проект генома человека, занял более десяти лет и стоил около 2 долларов.Всего 7 млрд. Сегодня геном человека можно секвенировать за день за 600 долларов, при этом некоторые предсказывают, что геном за 100 долларов не сильно отстает. Простота секвенирования генома изменила как фундаментальные биологические исследования, так и почти все области медицины. Например, врачи смогли точно идентифицировать геномные варианты, которые коррелируют с определенными типами рака, что помогло им установить режимы скрининга для раннего выявления. Однако процесс выявления и понимания вариантов, вызывающих заболевание, и разработки таргетных терапевтических средств все еще находится в зачаточном состоянии и остается определяющей проблемой.

До сих пор генетическое редактирование сводилось к изменению одного или двух генов в массивном геноме; сложные методы, такие как CRISPR может создавать целевые правки, но в небольшом масштабе. И хотя существует множество программных пакетов, помогающих в редактировании и синтезе генов, возможности этих программных алгоритмов ограничены редактированием одного или нескольких генов. Наша программа САПР будет первой, позволяющей редактировать и проектировать в масштабе генома, позволяя пользователям изменять тысячи генов, и она будет работать с определенной степенью абстракции и автоматизации, что позволит дизайнерам думать об общей картине.Когда пользователи создают новые варианты генома и изучают результаты в клетках, черты и характеристики каждого варианта (называемые его фенотипом) могут быть отмечены и добавлены в библиотеки платформы. Такая общая база данных могла бы значительно ускорить исследования сложных заболеваний.

Более того, существующее программное обеспечение для геномного дизайна требует, чтобы люди-эксперты предсказывали эффект правок. В будущей версии программное обеспечение GP-write будет включать предсказания фенотипа, чтобы помочь ученым понять, будут ли их изменения иметь желаемый эффект. Все экспериментальные данные, созданные пользователями, могут быть переданы в программу машинного обучения, улучшая ее прогнозы в благотворном цикле. По мере того, как все больше исследователей используют платформу САПР и обмениваются данными (платформа с открытым исходным кодом будет свободно доступна для академических кругов), ее прогностическая сила будет улучшаться и совершенствоваться.

Наша первая версия программного обеспечения САПР будет иметь удобный графический интерфейс, позволяющий исследователям загружать геном вида, вносить тысячи изменений в геном и выводить файл, который может быть отправлен непосредственно в компанию по синтезу ДНК для производства.Платформа также позволит обмениваться проектами, что является важной функцией совместных усилий, необходимых для крупномасштабных инициатив по написанию генома.

Существуют явные параллели между программами САПР для проектирования электроники и генома. Чтобы сделать гаджет с четырьмя транзисторами, вам не понадобится помощь компьютера. Но сегодняшние системы могут иметь миллиарды транзисторов и других компонентов, и их проектирование было бы невозможно без программного обеспечения для автоматизации проектирования. Точно так же проектирование всего лишь фрагмента ДНК может быть ручным процессом.Но сложный геномный дизайн — с тысячами и десятками тысяч изменений в геноме — просто невозможен без чего-то вроде программы САПР, которую мы разрабатываем. Пользователи должны иметь возможность вводить высокоуровневые директивы, которые выполняются по всему геному за считанные секунды.

Наша программа САПР будет первой, которая позволит редактировать в масштабе генома, с определенной степенью абстракции и автоматизации, что позволит дизайнерам думать об общей картине.

Хорошая программа САПР для электроники включает в себя определенные правила проектирования, чтобы пользователь не тратил много времени на проектирование только для того, чтобы обнаружить, что его невозможно построить.Например, хорошая программа не позволит пользователю размещать транзисторы в шаблонах, которые невозможно изготовить, или вставлять логику, которая не имеет смысла. Мы хотим, чтобы такие же правила «дизайн для производства» применялись и в нашей программе САПР для геномных исследований. В конечном счете, наша система будет предупреждать пользователей, если они создают последовательности, которые не могут быть произведены компаниями-производителями, у которых в настоящее время есть ограничения, такие как проблемы с определенными повторяющимися последовательностями ДНК. Он также будет информировать пользователей, если их биологическая логика ошибочна; например, если последовательность гена, которую они добавили в код для производства белка, не будет работать, потому что они по ошибке включили сигнал «остановить производство» на полпути.

Но другие аспекты нашего предприятия кажутся уникальными. Во-первых, наши пользователи могут импортировать огромные файлы, содержащие миллиарды пар оснований. Геном Polychaos dubium , пресноводная амеба, насчитывает 670 миллиардов пар оснований — это более чем в 200 раз больше, чем геном человека! Поскольку наша программа САПР будет размещена в облаке и будет работать в любом интернет-браузере, нам необходимо подумать об эффективности взаимодействия с пользователем. Мы не хотим, чтобы пользователь нажимал кнопку «Сохранить», а затем ждал результатов десять минут.Мы можем использовать технику ленивой загрузки, при которой программа загружает только ту часть генома, над которой работает пользователь, или реализовать другие трюки с кэшированием.

Внесение последовательности ДНК в программу САПР — это только первый шаг, потому что сама по себе последовательность мало что вам говорит. Что необходимо, так это еще один уровень аннотации, чтобы указать структуру и функцию этой последовательности. Например, ген, кодирующий образование белка, состоит из трех областей: промотора, который включает ген, кодирующей области, содержащей инструкции по синтезу РНК (следующий шаг в производстве белка), и терминирующей последовательности, которая указывает конец гена.В кодирующей области есть «экзоны», которые непосредственно транслируются в аминокислоты, из которых состоят белки, и «интроны», промежуточные последовательности нуклеотидов, которые удаляются в процессе экспрессии гена. Существуют существующие стандарты для этой аннотации, которые мы хотим улучшить, чтобы наш стандартизированный язык интерфейса был легко интерпретируем людьми во всем мире.

Программа САПР от GP-write позволит пользователям применять высокоуровневые директивы для редактирования генома, включая вставку, удаление, изменение и замену определенных частей последовательности. GP-запись

Как только пользователь импортирует геном, механизм редактирования позволит пользователю вносить изменения в геном. Сейчас мы изучаем различные способы эффективного внесения этих изменений и их отслеживания. Одна из идей — это подход, который мы называем геномной алгеброй, аналогичной алгебре, которую мы все изучали в школе. В математике, если вы хотите перейти от числа 1 к числу 10, существует бесконечное количество способов сделать это. Вы можете добавить 1 миллион, а затем вычесть почти все из него, или вы можете получить это путем многократного добавления крошечных сумм. В алгебре у вас есть набор операций, затраты на каждую из этих операций и инструменты, которые помогают все организовать.

В геномной алгебре у нас есть четыре операции: мы можем вставлять, удалять, инвертировать или редактировать последовательности нуклеотидов. Программа САПР может выполнять эти операции на основе определенных правил геномики, и пользователю не нужно вдаваться в подробности. Похож на ” Правило PEMDAS», определяющее порядок арифметических операций, механизм редактирования генома должен правильно упорядочить действия пользователя, чтобы получить желаемый результат.Программное обеспечение также может сравнивать последовательности друг с другом, по существу проверяя их математические расчеты, чтобы определить сходства и различия в полученных геномах.

В более поздней версии программного обеспечения у нас также будут алгоритмы, которые советуют пользователям, как лучше всего создавать геномы, которые они имеют в виду. Некоторые измененные геномы могут быть наиболее эффективно получены путем создания последовательности ДНК с нуля, в то время как другие больше подходят для крупномасштабного редактирования существующего генома. Пользователи смогут вводить свои цели проектирования и получать рекомендации о том, следует ли использовать стратегию синтеза или редактирования или их комбинацию.

Пользователи могут импортировать любой геном (здесь геном бактерии E. coli) и создавать множество отредактированных версий; программа САПР автоматически аннотирует каждую версию, чтобы показать внесенные изменения. GP-запись

Наша цель — сделать CAD-программу «универсальным магазином» для пользователей с помощью членов нашего отраслевого консультативного совета: Agilent Technologies, мирового лидера в области наук о жизни, диагностики и рынков прикладной химии; компании по синтезу ДНК Ansa Biotechnologies, DNA Script и Twist Bioscience; и компании по автоматизации редактирования генов Inscripta и Lattice Automation.(Решетка была основана соавтором Дугласом Денсмором). Мы также сотрудничаем с биофабриками, такими как Edinburgh Genome Foundry, которые могут брать синтетические фрагменты ДНК, собирать их и проверять их перед отправкой генома в лабораторию для тестирования в клетках.

Пользователи могут наиболее легко извлечь выгоду из наших связей с компаниями по синтезу ДНК; когда это возможно, мы будем использовать API этих компаний, чтобы пользователи САПР могли размещать заказы и отправлять свои последовательности для синтеза. (В случае DNA Script, когда пользователь размещает заказ, он будет быстро распечатан на ДНК-принтерах компании; некоторые преданные пользователи могут даже купить свои собственные принтеры для более быстрого выполнения заказа.) В будущем мы хотели бы сделать этап заказа еще более удобным для пользователя, предложив компанию, которая лучше всего подходит для производства определенной последовательности, или, возможно, создав торговую площадку, где пользователь может видеть цены от нескольких производителей, как люди делают на сайтах авиабилетов.

Недавно мы добавили двух новых членов в наш промышленный консультативный совет, каждый из которых предлагает нашим пользователям новые интересные возможности. Catalog Technologies — первая коммерчески жизнеспособная платформа, использующая синтетическую ДНК для массивного цифрового хранения и вычислений, которая в конечном итоге может помочь пользователям хранить огромные объемы геномных данных, сгенерированных программным обеспечением для записи GP. Другой новый член совета директоров — IndieBio из SOSV, лидер в области разработки биотехнологических стартапов. Он будет работать с GP-write для выбора, финансирования и запуска компаний, продвигающих науку о написании генома из нью-йоркского офиса IndieBio. Естественно, все эти стартапы будут иметь доступ к нашему программному обеспечению САПР.

Мы движимы желанием сделать редактирование и синтез генома более доступными, чем когда-либо прежде. Представьте, если бы старшеклассники, у которых нет доступа к мокрой лаборатории, могли бы найти путь к генетическим исследованиям с помощью компьютера в своей школьной библиотеке; этот сценарий может обеспечить связь с будущими инженерами по разработке генома и может привести к более разнообразной рабочей силе.Наша программа САПР также могла бы привлечь людей с инженерным или вычислительным образованием, но без знаний биологии, к участию в генетических исследованиях.

Из-за этого нового уровня доступности биобезопасность является главным приоритетом. Мы планируем встроить в нашу систему несколько различных уровней проверки безопасности. Будет аутентификация пользователей, так что мы будем знать, кто использует нашу технологию. У нас будут проверки биобезопасности при импорте и экспорте любой последовательности, основывая наш «запрещенный» список на стандартах, разработанных International Gene Synthesis Consortium (IGSC) и обновляется в соответствии с их развивающейся базой данных патогенов и потенциально опасных последовательностей.В дополнение к жестким контрольным точкам, которые мешают пользователю продвигаться вперед с чем-то опасным, мы также можем разработать более мягкую систему предупреждений.

Представьте, если бы старшеклассники, не имеющие доступа к лаборатории, могли бы найти путь к генетическим исследованиям с помощью компьютера в своей школьной библиотеке.

Мы также будем вести постоянную запись измененных геномов для целей отслеживания и отслеживания. Эта запись будет служить уникальным идентификатором для каждого нового генома и обеспечит правильную атрибуцию для дальнейшего поощрения совместного использования и сотрудничества. Цель состоит в том, чтобы создать общедоступный ресурс для исследователей, благотворительных организаций, фармацевтических компаний и спонсоров, чтобы они могли делиться своими разработками и извлеченными уроками, помогая всем им находить плодотворные пути для продвижения исследований и разработок в области генетических заболеваний и гигиены окружающей среды. Мы считаем, что аутентификация пользователей и аннотированное отслеживание их проектов будут служить двум взаимодополняющим целям: это повысит биобезопасность, а также создаст более безопасную среду для совместного обмена за счет создания записи для атрибуции.

Одним из проектов, который проверит программу CAD, является грандиозная задача, принятая GP-write, проект Ultra-Safe Cell. Эти усилия, возглавляемые соавтором Фарреном Айзексом и профессором Гарварда Джорджем Черчем, направлены на создание клеточной линии человека, устойчивой к вирусной инфекции. Такие устойчивые к вирусам клетки могут стать огромным благом для биопроизводства и фармацевтической промышленности, позволяя производить более надежные и стабильные продукты, потенциально снижая стоимость биопроизводства и передавая экономию пациентам.

Проект Ultra-Safe Cell основан на методе, называемом перекодированием. Для построения белков клетки используют комбинации трех оснований ДНК, называемых кодонами, для кодирования каждого строительного блока аминокислоты. Например, триплет «GGC» представляет собой аминокислоту глицин, TTA представляет собой лейцин, GTC представляет собой валин и так далее. Поскольку существует 64 возможных кодона, но только 20 аминокислот, многие кодоны являются избыточными. Например, четыре разных кодона могут кодировать глицин: GGT, GGC, GGA и GGG.Если вы замените лишний кодон во всех генах (или «перекодируете» гены), человеческая клетка все равно сможет производить все свои белки. Но вирусы, чьи гены по-прежнему будут включать избыточные кодоны и репликация которых зависит от клетки-хозяина, не смогут транслировать свои гены в белки. Подумайте о ключе, который больше не подходит к замку; вирусы, пытающиеся размножаться, не смогут сделать это в клеточном механизме, что сделает перекодированные клетки устойчивыми к вирусам.

Эта концепция перекодирования вирусной резистентности уже была продемонстрирована.Айзекс, Черч и их коллеги сообщили в статье 2013 г. Наука утверждает, что, удалив все 321 экземпляр одного кодона из генома бактерии E. coli , они могут придать устойчивость к вирусам, использующим этот кодон. Но сверхбезопасная клеточная линия требует редактирования в гораздо более широком масштабе. По нашим оценкам, это повлечет за собой от тысяч до десятков тысяч правок в геноме человека (например, удаление определенных избыточных кодонов из всех 20 000 генов человека).Такое амбициозное предприятие может быть выполнено только с помощью программы САПР, которая может автоматизировать большую часть рутинной работы и позволить исследователям сосредоточиться на проектировании высокого уровня.

Знаменитый физик Ричард Фейнман однажды сказал: «То, что я не могу создать, я не понимаю». Мы надеемся, что с помощью нашей программы САПР генетики станут творцами, понимающими жизнь на совершенно новом уровне.

Статьи с вашего сайта

Связанные статьи в Интернете

D&D 5-е издание на Roll20 Compendium

Ваш персонаж гном имеет определенные характеристики, общие со всеми другими гномами.

Повышение показателя способностей : Значение вашего интеллекта увеличивается на 2.

Возраст : Гномы взрослеют с той же скоростью, что и люди, и ожидается, что большинство из них начнет взрослую жизнь примерно к 40 годам. почти 500 лет.

Мировоззрение : Гномы чаще всего хорошие. К закону склонны мудрецы, инженеры, исследователи, ученые, следователи или изобретатели. Те, кто склонен к хаосу, — менестрели, обманщики, странники или причудливые ювелиры.Гномы добросердечны, и даже обманщики среди них более игривы, чем Вишес.

Размер : Гномы имеют рост от 3 до 4 футов и средний вес около 40 фунтов. Ваш размер Маленький.

Скорость : Ваша базовая скорость ходьбы составляет 25 футов.

Темное зрение : Привыкшие к жизни под землей, вы обладаете превосходным зрением в темных и тусклых условиях. Вы можете видеть в тусклом свете в пределах 60 футов от себя, как если бы это был яркий свет, а в темноте, как если бы это был тусклый свет.Вы не можете различить цвета во Тьме, только оттенки серого.

Хитрость гнома : Вы совершаете с преимуществом все спасброски Интеллекта, Мудрости и Харизмы против магии.

Языки : Вы можете говорить, читать и писать на Общем и Гномском языках. Гномский язык, использующий дварфийское письмо, известен своими техническими трактатами и каталогами знаний о мире природы.

Скальный гном

Как скальный гном, вы обладаете природной изобретательностью и выносливостью, превосходящими таковые других гномов.

Повышение показателя способностей : Значение вашего Телосложения увеличивается на 1.

Знания ремесленника : Всякий раз, когда вы делаете проверку Интеллекта (История), связанную с магическими предметами, алхимическими объектами или технологическими устройствами, вы можете удвоить свой Бонус Мастерства, вместо любого бонуса мастерства, который вы обычно применяете.

Механик : Вы владеете инструментами ремесленника (инструменты механика). Используя эти инструменты, вы можете потратить 1 час и 10 зм материалов на Сооружение крошечного часового механизма (КД 5, 1 хп).Устройство перестает функционировать через 24 часа (если только вы не потратите 1 час на его ремонт, чтобы устройство продолжало работать), или когда вы действием разбираете его; в это время вы можете восстановить материалы, использованные для его создания. Вы можете иметь до трех таких устройств активными одновременно. При создании устройства выберите один из следующих вариантов:

Заводная игрушка : эта игрушка представляет собой заводное животное, монстра или человека, например, лягушку, мышь, птицу, дракона или солдата. Помещенная на землю, игрушка перемещается на 5 футов по земле за каждый ваш ход в случайном направлении.Он издает Шумы в соответствии с существом, которое представляет.

Fire Starter : Устройство производит миниатюрное пламя, которое можно использовать для зажигания свечи, факела или костра. Использование устройства требует ваших действий.

Музыкальная шкатулка : При открытии эта музыкальная шкатулка воспроизводит одну песню на умеренной громкости. Ящик перестает воспроизводиться, когда достигает конца песни или закрывается.

Антикитерский механизм и история часового механизма

Домой

Ранней осенью 1900 года капитан Димитриос Контос и его команда укрылись от шторма на маленьком бесплодном острове Антикитера, расположенном на южной окраине Эгейского моря, между Критом и Пелопоннесом.

Команда представляла собой бесстрашную группу из шести ныряльщиков за губками и 20 гребцов на двух небольших судах. Глубоководный дайвинг на рубеже двадцатого века был физически сложным и опасным занятием. Костюмы были сделаны из слоев толстого брезента, проклеенного резиной, и увенчаны медным шлемом, настолько тяжелым, что два человека надели его на голову водолаза. Свежий воздух подавался в скафандр через гибкий шланг компрессором на корабле на поверхности. Декомпрессионная болезнь («изгибы»), хотя и плохо изученная, была болезненной и часто укорачивающей жизнь реальностью для дайверов.

Контос и его команда возвращались из экспедиции на губчатые поля Северной Африки, когда разразился шторм. Как только погода немного успокоилась, они решили воспользоваться вынужденным обходным путем и исследовать воды у побережья острова в поисках губок для добычи.

Вместо этого они нашли место древнего кораблекрушения. Новинка того времени, затонувший корабль Antikythera стал предметом первых в истории крупных подводных археологических раскопок.Артефакты, извлеченные из места крушения, включали мраморные и бронзовые скульптуры, амфоры, украшения, лампы, изделия из стекла и инструменты. Среди артефактов был небольшой «комок» из ржавой бронзы и дерева, который сначала остался незамеченным, когда его привезли в Национальный археологический музей в Афинах и поместили на хранение.

Прошло несколько лет, прежде чем археолог Валериос Стаис заметил, что в артефакт встроена шестерня. Археологам, историкам, астрономам и математикам потребовалось бы более века, чтобы разгадать его тайны.

Антикитерский механизм, как впоследствии назвали этот артефакт, является чудом инженерной мысли. Устройство представляет собой часть астрономического калькулятора и часть оррея — механическую модель Солнечной системы. По размеру и внешнему виду они примерно равны настольным часам с циферблатами спереди и сзади, они имеют около 30 взаимозацепляющихся шестерен, приводимых в действие поворотом рукоятки. Среди его многочисленных возможностей Антикитерский механизм мог рассчитывать и отображать движение планет и точно предсказывать затмения на столетия вперед.

В дополнение к технологическому мастерству, которое он демонстрирует, этот механизм укрепляет первенство астрономии не только в повседневной жизни древних греков, но и в их математике, науке и философии. С точки зрения историка имеет смысл только то, что величайшим технологическим достижением древних греков были астрономические часы.

Есть один аспект Антикиферского механизма, который выделяется среди всего остального. По общепринятому мнению, его не должно быть.Было бы ненамного более удивительным, если бы ныряльщики Контоса вернулись с древнегреческим паровым двигателем.

Нет никаких других артефактов, указывающих на то, что греки приблизились к этому уровню технологий. Датировка затонувшего корабля несколько неточна, но большинство экспертов относят ее к 200–100 годам до нашей эры. Пройдет более 1000 лет, прежде чем подобное устройство появится в письменных источниках исламского мира, и примерно 1500 лет, прежде чем часовые механизмы (сложные зубчатые механизмы) такого уровня появятся в Европе.

Открытие Антикитерского механизма и вековые попытки расшифровать его функцию привели к пересмотру истории часового механизма и его роли в развитии математики и вычислений. Дерек Дж. де Солла Прайс был физиком и историком науки, который тщательно изучал Антикитерский механизм с 1950-х годов до своей смерти в 1983 году. Прайс и его коллега-физик Хараламбос Каракалос провели первое рентгеновское исследование устройства, выявившее его истинные сложности.Прайс начал собирать воедино теорию о том, что устройство было небесным калькулятором, и разрабатывать его основные функции. Хотя более поздние исследования улучшили наше понимание, а иногда и переписали некоторые тонкости, большая часть основной работы Прайса над устройством все еще остается в силе.

Как историк науки, проявлявший большой интерес к происхождению часов и научных инструментов, Прайс увидел в механизме свидетельство возможных связей между различными древними культурами и их технологиями.Расширенный взгляд Прайса на раннюю историю зубчатых колес и часовых механизмов рассматривается в таких статьях, как «Происхождение часового механизма», «Вечный двигатель» и «Компас », опубликованных Смитсоновским институтом в 1959 году.

Часовой механизм был одной из фундаментальных технологий, продвигавших автоматизированные вычисления со времени изобретения Паскалем в семнадцатом веке Паскалина до появления электронных компьютеров в середине двадцатого века. Однако, несмотря на работу Прайса и других историков науки до и после, на удивление мало известно о происхождении зубчатых механизмов как инструментов для измерения и расчета.

Обычно считается, что самым ранним упоминанием зубчатого механизма, полезного помимо грубой передачи энергии, является китайская колесница, указывающая на юг, которая в древних текстах приписывается как изобретение Желтого императора ок. 2600 г. до н.э. Есть серьезные сомнения в том, что реальное устройство существовало в то время, но колесницы, указывающие на юг, затем появляются на протяжении всей истории Китая, причем первое достоверное упоминание относится к гораздо более позднему времени, в третьем веке нашей эры, во времена династии Цзинь. Основной функциональностью была двухколесная колесница с установленной на ней статуей человека с поднятой рукой, указывающей на юг.По мере движения тележки статуя вращалась, всегда указывая на юг, независимо от того, в каком направлении была обращена колесница. Направление статуи контролировалось зубчатым механизмом. Описания зубчатой ​​передачи в самых древних текстах несколько расплывчаты, но считается, что в колесницах использовалась конфигурация, аналогичная современной дифференциальной передаче, в которой выходной вал движется пропорционально двум входным валам.

В эллинистическом мире часто цитируемой ранней ссылкой на пропорциональную передачу является одометр, описанный Витрувием (1 век до н.э.) и Героем Александрийским (I в. н. э.), иногда приписываемым Архимеду. Однако Прайс выразил некоторое сомнение в том, что одометр будет работать:

«Что касается брашпиля и одометра, то они, правда, содержат целый ряд зубчатых колес, используемых в ступенях как редуктор, обычно для чрезвычайно высокого передаточного числа, но здесь технические детали настолько неземны, что приходится сомневаться в том, устройства действительно реализовывались на практике.Так, Витрувий пишет о колесе диаметром 4 фута и имеющем 400 зубьев, вращаемом 1-зубчатой ​​шестерней на оси тележки, но очень сомнительно, что такие маленькие зубья, обязательно разнесенные примерно на 3/8 дюйма, будут обладать необходимой прочностью.

Еще одно устройство, описанное Цицероном и приписываемое Архимеду, — бронзовый планетарий. Говорят, что планетарий показывал восход солнца и луны вокруг неподвижной земли, затмения солнца и луны через правильные промежутки времени, а также движение звезд и планет. Устройство должно было быть частью трофеев, привезенных в Рим после завоевания Сиракуз в 212 г. до н.э. Технических подробностей о планетарии меньше, чем об одометре, однако описание особенно интересно в свете открытия Антикитерского механизма и того, насколько близкими по местоположению и времени будут два устройства.

Сместив акцент на исламский мир, математик и ученый аль-Бируни (ок. 975 г. н.э.) описал устройство, которое он назвал Лунным ящиком в своем тексте Элементарный трактат об искусстве астрономии . Лунная шкатулка представляла собой астрономический калькулятор с восьмиступенчатым часовым механизмом. Он показывал вращение солнца и луны, фазы луны, знаки зодиака, дни недели и часы суток. Прайс отмечает много явных сходств в описании аль-Бируни и антикиферского механизма, вплоть до формы зубьев шестерни, что дает возможность того, что необходимые знания непрерывно передавались на протяжении недостающих 1000 лет от эллинистических до исламских традиций.

Астролябия с зубчатым календарем Мухаммеда б. Аби Бакр (около 1221 г. н.э.), по-видимому, представляет собой упрощенную конструкцию, основанную на Лунной шкатулке. Круглое окошко, управляемое часовым механизмом, показывает фазы луны, а числа в маленьком квадратном окошке отслеживают дни в лунном цикле. Дополнительный зодиакальный календарь с двумя концентрическими кольцами показывает относительное положение солнца и луны и полезен для понимания и предсказания затмений. Календарь Аби Бакра – древнейший зубчатый механизм, сохранившийся в целости.Он является частью коллекции Музея истории науки в Оксфорде, Англия.

Помимо астролябий и астрономических часов и календарей, в исламской литературе встречаются также описания различных зубчатых экваториальных устройств, используемых для физического моделирования движения солнца, луны и планет. Все эти знания были переданы в Европу в двенадцатом и тринадцатом веках через переводы основных текстов Толедо и Альфонса. Первыми значительными механизмами, появившимися в Европе, были экваториум Ричарда Валлингфорда (1292–1336), за которым вскоре последовал Астрариум Джованни Донди дель Орологио из Падуи, построенный между 1348 и 1364 годами.

Астрариум Донди считается одним из первых механических часов в Европе. В нем использовался балансировочный механизм, чтобы отсчитывать время с интервалом в две секунды. Кроме того, это был чрезвычайно сложный астрономический калькулятор в традициях Антикитерского механизма и Лунного ящика. Он был около метра в высоту и использовал около 107 шестерен и шестерен для расчета и отображения положения солнца, луны и пяти известных планет.

Со времен Уоллингфорда и Донди письменные записи о развитии часовых механизмов в Европе и во всем мире непрерывны.Открытие и изучение Антикиферского механизма полностью изменило наше понимание истории часового механизма, его раннего использования и его передачи среди древних культур. Если повезет, в будущем появятся дополнительные артефакты или тексты, которые помогут заполнить оставшиеся огромные пробелы в наших знаниях о развитии этой важной и увлекательной технологии.

Источники:

Маршан, Джо., Расшифровка небес: 2000-летний компьютер – и вековые поиски, чтобы раскрыть его секреты, Da Capo Press., Кембридж, Массачусетс, 2009 г.

де Солла Прайс, Дерек Джон, О происхождении часового механизма, вечных двигателей и компаса, Смитсоновский институт, Национальный музей США, 1959 г.

Нидхэм, Джозеф., Наука и цивилизация в Китае: том 4, часть 2. Тайбэй: Caves Books, Ltd., 1986 г.

Дадли Дарл В., Эволюция искусства зубчатых колес, Американская ассоциация производителей зубчатых колес, 1969 г.

Другие статьи серии:

Вакуумная лампа в истории компьютеров

От буля к битам — цифровая революция Клода Шеннона

Джордж Стибиц и релейные компьютеры Bell Laboratories

Грейс Хоппер — матриарх программирования

SCELBI, Altair и путь к домашним компьютерам

Commodore VIC-20 — дружественный компьютер

Хронология компьютерной истории

SCP-914 – Фонд SCP

Одна из наименее сложных секций SCP-914 в неактивном состоянии

№ объекта: SCP-914

Класс объекта: Сейф

Особые условия содержания: Только сотрудники, подавшие официальный запрос и получившие одобрение от командования Зоны, могут управлять 914. SCP-914 должен содержаться в исследовательской камере 109-B с постоянным дежурством двух охранников. Любые исследователи, входящие в 109-B, должны сопровождаться как минимум одним охранником на протяжении всего тестирования. Полный перечень анализов, которые необходимо провести, должен быть предоставлен всему дежурному персоналу охраны; любое отклонение от этого списка приведет к прекращению испытаний, насильственному удалению персонала из 109-B и формальным дисциплинарным взысканиям по усмотрению руководства Зоны.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В настоящее время тестирование биологического материала запрещено.См. документ 109-B:117. Не рекомендуется применять параметр «Грубый» к взрывчатым материалам.

Описание: SCP-914 представляет собой большое часовое устройство весом в несколько тонн и площадью восемнадцать квадратных метров, состоящее из винтовых приводов, ремней, шкивов, шестерен, пружин и других часовых механизмов. Это невероятно сложное устройство, состоящее из более чем восьми миллионов движущихся частей, состоящих в основном из олова и меди, с некоторыми деревянными и тканевыми элементами. Наблюдение и зондирование не показали никаких электронных сборок или какой-либо формы энергии, кроме «Основной пружины» под «Панели выбора».Две большие будки размером 3 м x 2,1 м x 2,1 м (10 футов x 7 футов x 7 футов) соединены медными трубками с основным корпусом SCP-914, помеченными как “Прием” и “Выход”. Между ними находится медная панель с большой ручкой с маленькой стрелкой. Слова Rough, Coarse, 1:1, Fine и Very Fine расположены в точках вокруг ручки. Под ручкой находится большой «ключ», который заводит «боевую пружину».

Когда объект помещается в приемную кабину, дверь закрывается, и звучит небольшой колокольчик. Если ручку повернуть в любое положение и завести ключ, SCP-914 “очищает” предмет в кабинке.При этом энергия не теряется, и кажется, что объект находится в стазисе, пока не откроется дверь выходной будки. Интенсивное наблюдение и тестирование не показали, как SCP-914 достигает этого, и ни один тестовый объект никогда не наблюдался внутри SCP-914 во время процесса “очистки”. Процесс занимает от пяти до десяти минут, в зависимости от размера очищаемого объекта.

---

Приложение: 14/5: Протокол испытаний д-ра █████

Ввод: 1 кг стали (настройка: черновая)

Продукт: Куча стальных кусков разного размера, вырезанных лазером.

Ввод: 1 кг стали (настройка: 1:1)

Выход: 1 кг стальных винтов

Ввод: 1 кг стали (настройка: Fine)

Выход: 1 кг стальных прихваток для ковров

Ввод: 1 кг стали (настройка: очень тонкая)

Продукт: Несколько газов, которые быстро рассеялись в воздухе, и 1 грамм неизвестного металла, стойкого к нагреву до 50 000 градусов, невозможно согнуть или сломать при любой силе, и почти идеального (1.6×10 ^-75 ρ) проводник электричества

Ввод: 1 наручные часы, принадлежащие доктору █████ (настройка: грубая)

Продукт: 1 полностью разобранные наручные часы

Ввод: 1 мобильный телефон, принадлежащий ███████ (настройка: 1:1)

Выход: 1 сотовый телефон, но другой марки и модели

Ввод: 1 стандартный револьвер Colt Python (настройка: очень высокое качество)

Результат: [ДАННЫЕ УДАЛЕНЫ] Вышеупомянутый ████████████ полностью разрушил всю материю на линии огня. Объект содержит гамма-волны высокой плотности.

Ввод: 1 белая мышь (настройка: 1:1)

Продукт: 1 коричневая мышь

Ввод: 1 шимпанзе (настройка: Fine)

Вывод: [ДАННЫЕ УДАЛЕНЫ]

Ввод: 1 шимпанзе (настройка: грубо)

Продукт: Сильно изуродованный труп со следами раздавливания и порезов при высокой температуре

---

Документ № 109-B:117: Dr.███ и д-р ███████ Протокол испытаний

Ввод: Субъект D-186, белый мужчина, 42 года, 108 кг, рост 185 см. (настройка: 1:1)

Продукт: Испаноязычный мужчина, 42 года, 100 кг, рост 188 см. Субъект был очень растерян и взволнован. Субъект напал на сотрудников службы безопасности. Субъект ликвидирован.

Ввод: Субъект D-187, белый мужчина, 28 лет, 63 кг, рост 173 см. (настройка: очень хорошо)

Вывод: [ДАННЫЕ УДАЛЕНЫ]. Субъект сбежал из испытательной камеры, убив восьмерых охранников, а также доктора Блэка.███ и доктор ███████. Инициирована блокировка. Субъект вызывает нарушение условий содержания в трех областях SCP, продолжая попытку побега. Группа специального реагирования вступает в бой с субъектом, что приводит к тяжелым ранениям субъекта, частичной потере памяти у членов группы специального реагирования и коррозионному повреждению водопровода. Субъект скончался через несколько часов, растворившись в синем пепле и ослепив ближайшую группу исследователей.

Биологические испытания с SCP-914 прекращены.

---

Примечание: “Из-за природы этого SCP был бы полезен широкий спектр тестовых данных.Доктор Гирс распорядился, чтобы любой исследователь мог иметь доступ к небиологическому тестированию, если он сам или находится под наблюдением исследователя уровня 3. Все испытания должны быть зарегистрированы в файле № 914-E (протокол эксперимента 914). Биологические испытания будут продолжены только после предварительного разрешения командования 05. Если вы хотите попробовать что-то обыденное, но не живое, не стесняйтесь помогать накапливать данные.” – Д-р █████

Ссылайтесь на эту страницу как:

Дополнительные сведения см. в Руководстве по лицензированию.
Раскрытие информации о лицензировании

Имя файла: gears.jpg
Имя: Gears
Автор: Thomas Claveirole
Лицензия: CC BY-SA 2.0
Ссылка на источник: Fickr 9033

Дополнительные сведения о содержимом вики см. в Главном списке лицензирования.

Состояние часового механизма Энтони Берджесса | The New Yorker

Я пытался сказать, что лучше стать плохим по собственной воле, чем стать хорошим благодаря научному промыванию мозгов.Когда у Алекса есть право выбора, он выбирает только насилие. Но, как показывает его любовь к музыке, есть и другие области выбора. В британском издании книги — хотя ни в американском, ни в фильме — есть эпилог, показывающий, как Алекс взрослеет, учится отвращаться к своему старому образу жизни, думает о любви как о чем-то большем, чем способ насилия, даже предвидя себя мужем и отцом. Путь всегда был открыт; наконец он решает взять его. Он был кислым апельсином; теперь он наполняется чем-то вроде приличной человеческой сладости.

Неужели свобода выбора так важна? В таком случае, способен ли на это человек? Опять же, имеет ли термин «свобода» какое-либо внутреннее значение? Это вопросы, которые я должен задать и попытаться ответить. На данный момент я должен отметить, что меня высмеивали и упрекали за то, что я выражал свои опасения по поводу силы современного государства — будь то Россия, Китай или то, что мы можем назвать Англо-Америкой, — ограничивать свободу личности. . Литература предупреждает об этой силе, такие книги, как «О дивный новый мир» Олдоса Хаксли и «1984» Джорджа Оруэлла, но «разумные» люди, не слишком тронутые творческим письмом, всегда говорят нам, что нам не о чем беспокоиться. Действительно, книга Б. Ф. Скиннера «По ту сторону свободы и достоинства» вышла как раз в то время, когда на экраны впервые вышел «Заводной апельсин», готовая продемонстрировать преимущества того, что мы можем назвать благотворным «промыванием мозгов». Наш мир находится в плохом состоянии, говорит Скиннер, из-за проблем войны, загрязнения окружающей среды, гражданского насилия, демографического взрыва. Человеческое поведение должно измениться — это, по его словам, самоочевидно, и мало кто с этим не согласится, — и для этого нам нужна технология человеческого поведения.Мы можем не принимать во внимание внутреннего человека, человека, которого мы встречаем, когда спорим сами с собой, скрытого существа, связанного с Богом, душой и высшей реальностью. Мы должны смотреть на человека со стороны, обращая особое внимание на то, что заставляет один элемент человеческого поведения переходить в другой. Бихевиористский подход к человеку, выдающимся представителем которого является профессор Скиннер, предполагает, что человек побуждается к различным видам действий аверсивными и неаверсивными побуждениями. Страх перед кнутом заставлял раба работать; страх увольнения по-прежнему заставляет наемного раба работать.Профессор Скиннер осуждает именно такие негативные подкрепления к действию; чего он хочет больше видеть, так это положительного подкрепления. Вы учите цирковое животное трюкам не жестокостью, а добротой. (Скиннеру следует знать: большая часть его экспериментальной работы была связана с животными; некоторые из его достижений в воспитании животных приближаются к высокому профессиональному цирковому уровню). все становятся лучшими гражданами, покорными государству, в основе которого лежит благо общества.Мы должны, согласно этому аргументу, не бояться обусловленности. Мы должны быть подготовлены, чтобы спасти окружающую среду и расу. Но это должно быть правильное обусловливание.

Согласно скиннеровской аргументации, неправильное обусловливание превращает героя «Заводного апельсина» в рвотный образец неагрессии. То, что я сам считаю любое обусловливание неправильным, должно, я полагаю, объясняться силой религиозной традиции, в которой я вырос. Я был, так сказать, обусловлен этим, но мой разум одобрил те убеждения, которые я чувствую в самой глубине души.Моя семья родом из Ланкашира, северного графства, которое когда-то было оплотом католической веры. Протестантская Реформация, превратившая Англию в то, чем она является сегодня, так и не достигла Ланкашира, а если и достигла, то очень мягко и разумно, благодаря мирному проникновению более терпимых периодов, последовавших за кровавыми набегами Тюдоров. Тот протестантизм, который процветал во времена Кромвеля и породил новую расу буржуазных торговцев, был кальвинистским. Предопределение было его доктринальным ядром.Человек не мог желать своего спасения; его будущее состояние было предопределено Богом.

Католицизм отвергает доктрину, которая, кажется, произвольно отправляет одних людей в рай, других — столь же произвольно — в ад. Ваше будущее предназначение, говорит католическая теология, находится в ваших руках. Ничто не мешает вам грешить, если вы хотите грешить; в то же время ничто не мешает вам приблизиться к каналам божественной благодати, которые обеспечат вам спасение. Тот факт, что два противоположных учения — о свободе воли и о предопределении — могут существовать в одной и той же религиозной вере, нуждается в некотором объяснении.Прежде всего, это факт всеведения Бога. Если Бог знает все, то Он знает, буду ли я проклят или спасен: мое окончательное жилище, так сказать, было зарезервировано с самого начала времен. Но если Бог дает человеку силу свободного выбора, можно считать, что Он намеренно утаивает от Себя осознание того, что человек собирается делать с этой властью. Всеведущий и всемогущий Бог в знак любви к человеку ограничивает как Свою собственную силу, так и Своё знание.

Шон О’Фаолейн в своей автобиографии описывает неспособность примирить свободную волю человека с тотальным знанием Бога, которое разрешилось — во внезапной волшебной или чудесной вспышке озарения — за день до поездки на такси по Манхэттену.О’Фаолен выразил это так: любое действие человека оставалось свободным действием, пока оно не было совершено. Однажды выполненное, оно стало тем, что пожелал Бог. Он и таксист напились после этого открытия.

Но у кальвинистов всегда была очень тяжелая артиллерия для поддержки их кампании предопределения. На армию свободной воли они наводят пушку Падения. Адам пал из-за первородного греха непослушания; он передал всем своим потомкам вину за этот грех.Люди предрасположены ко греху; они не свободные существа. Ортодоксальный ответ на это, конечно, состоит в том, что Христос умер, чтобы сделать людей свободными, но кальвинизм, кажется, совершенно не связан с этим фактом. Теократии, построенные кальвинистами, города-государства или целые государства, управляемые самоизбранными святыми людьми, всегда характеризовались чем-то вроде унылой погоды. Посмотрите на Массачусетс Коттона Мэзера, Женеву самого Жана Кальвина. Для них было признаком католической испорченности позволять людям самим решать свои судьбы.Люди грешен, люди не будут избегать греха (зачем им, если они обречены либо на ад, либо на рай, что бы они ни делали?), людей надо сделать добрыми. И уж тем более женщины, дочери коварной Евы. Кальвинизм полон негативных подкреплений.

Я не ставлю целью преподавать здесь элементарную теологию и, конечно же, не собираюсь смотреть на современный мир с точки зрения унаследованной веры. Я просто хочу показать, что некоторые термины, которые мы заимствовали из богословия, имеют силу в светском подходе к нашим проблемам.Будучи человеком, в котором религиозная вера была шаткой на протяжении сорока лет, было бы лицемерием проповедовать, что для прекращения войны и возрождения загрязнённых рек мы должны вернуться к Богу. Что я действительно предполагаю, так это то, что религия и такие светские или антропоцентрические дисциплины, как философия, психология и социология, имеют нечто общее, а именно осознание непреложного факта человеческого несчастья. И казалось бы, некоторые слова древнего происхождения, такие как «добро», «зло», «свобода воли», даже «первородный грех», не должны заменяться псевдонаучной терминологией только потому, что они произошли от Богоцентричный подход к человеку.

«Анджело говорит нам, что ты не смеялся».

«Мы назвали шахматную доску белой, мы назвали ее черной», — говорит епископ Блуграм в стихотворении Роберта Браунинга. Другими словами, оптимистический взгляд на человеческую жизнь столь же верен, как и пессимистический. Но чью жизнь мы имеем в виду — жизнь всего рода или жизнь неприметного ее фрагмента, который каждый из нас называет «собой»? Я думаю, что я оптимистичен в отношении человека: я думаю, что его раса выживет, я думаю — пусть медленно или мучительно — он решит свои основные проблемы только потому, что осознает их.Что касается меня, то могу сказать только одно: я старею, зрение у меня затуманивается, зубы всегда требуют внимания, я не могу ни есть, ни пить, как прежде, мне все чаще и чаще становится скучно. Я не могу вспомнить имена, мой разум работает медленно, у меня судороги зависти к молодым и обиды на свое скорое гниение. Если бы у меня была горячая вера в личное выживание, этот мрак старения мог бы значительно смягчиться. Но я потерял эту веру и вряд ли восстановлю ее. Иногда у меня возникает желание немедленного уничтожения, но всегда возникает желание остаться в живых.Есть утешения — любовь, литература, музыка, яркая жизнь южного города, в котором я провожу большую часть времени, — но они очень судорожны. Есть большее и более прочное утешение — тот факт, что я свободен писать то, что хочу, что я не должен следовать часам, что мне не нужно никого называть «сэр» и подчиняться ему из страха. Но такая свобода порождает собственные угрызения совести: я чувствую себя виноватым, если не работаю; Я сам себе тиран. Вещи, которые у меня есть сейчас, мне больше всего были нужны, когда я был молод. Я помню изречение Гёте: «Остерегайся чего-либо желать в юности, потому что ты получишь это в зрелом возрасте.

Я признаю, что живу лучше, чем большинство, но я не считаю себя избавившимся от агонии и беспокойства, от которых страдают мужчины и женщины, являющиеся рабами жизней, которых они не выбирали, и обитателями ненавистных им сообществ. Я особенно думаю о жителях крупных промышленных и торговых городов — Нью-Йорка, Лондона, Бомбея, моего родного Манчестера. «В поте лица твоего будешь добывать хлеб»: лучше всего об этом сказано в Книге Бытия. Поддержание сложного общества все больше зависит от рутинной работы, работы без энтузиазма или творчества.То, что мы едим, одежду, которую носим, ​​места, где мы живем, становится все более стандартизированным, потому что стандартизация — это цена, которую мы платим за те цены, которые мы можем заплатить. Жизнь для большинства из нас тикает, как будильник Вулворта. Мы привыкаем к ритму, навязанному нам нашей потребностью существовать: вскоре нам начинает нравиться наше рабство.

Один из лозунгов сверхгосударства Джорджа Оруэлла в «1984» — «Свобода — это рабство». Это может означать, что бремя принятия собственных решений для многих людей невыносимо.Быть привязанным к необходимости решать самому — значит быть рабом своей воли. Я помню, как в возрасте двадцати двух лет я вступил в британскую армию. Сначала меня возмущала дисциплина, устранение даже минимальной свободы (вроде права есть, когда и что хочешь, права ходить в туалет, когда диктует кишечник, а не рожок). Вскоре мое превращение в часовой механизм начало меня радовать, успокаивать. Один из отряда, подчиняющийся приказам со всем отрядом, которому запрещено задавать вопросы или подвергать сомнению приказы — после четырех лет строгой академической жизни я наслаждался восхитительным отдыхом от необходимости быть , выбирая все время.Я могу после шести лет сочувствовать штатскому, которому не нравится принимать собственные решения — где есть, за кого голосовать, что носить. легче быть сказанным: курит Хейл — на девяносто процентов меньше смолы; прочитайте этот роман, семьдесят пять недель в списке бестселлеров; не смотрите этот фильм, он вычурно-шмарцкий.

Возможно, есть что сказать о конформизме в общественной жизни, когда в нашей трудовой жизни так мало места для жесткого индивидуализма: мучительно быть экспертом по Спинозе по вечерам и механизатором в остальное время дня. И в нашей общительности есть что-то, что заставляет нас хотеть соответствовать. Даже бунтари против конформизма находят свой собственный конформизм — униформа с длинными волосами, бородой, чиносами, бусами или амулетами, например, неизменное пристрастие к марихуане и песни протеста под гитару. Мужчина должен соответствовать образцу работы, чтобы прокормить себя и свою семью; человек может найти приятным, естественным или удобным соответствовать своим социальным вкусам. Но когда государство навязывает шаблоны конформизма, тогда можно бояться.К сожалению, политический конформизм, который ведет к цветной униформе, флагу, лозунгу, наморднику на свободу слова, имеет тенденцию работать на готовности конформироваться в неполитических областях.

Вероятно, у нас нет обязанности любить Бетховена или ненавидеть кока-колу, но, по крайней мере, можно предположить, что у нас есть обязанность не доверять государству. Торо писал об обязанности гражданского неповиновения; Уитмен сказал: «Много сопротивляйся, мало слушайся». У этих либералов и у многих других непослушание само по себе хорошо.В небольших социальных образованиях — английских приходах, швейцарских кантонах — управляющую машину иногда можно отождествить с управляемой общиной. Но когда социальное образование разрастается, становится мегаполисом, государством, федерацией, то управляющая машина становится отдаленной, безличной, даже бесчеловечной. Он берет у нас деньги для целей, которые мы, кажется, не санкционируем; он обращается с нами как с абстрактной статистикой; он управляет армией; он поддерживает полицию, функция которой не всегда носит защитный характер.

Это, конечно, обобщение, которое можно расценивать как предвзятую бессмыслицу. Лично я не доверяю ни политикам, ни государственным деятелям — очень немногие писатели и художники — и считаю, что люди идут в политику по той отрицательной причине, что у них мало способностей ни к чему другому, и по положительной причине, что власть всегда вкусна. Этому следует противопоставить истину о том, что правительство принимает здоровые законы для защиты общества и в большом международном мире может быть голосом наших традиций и устремлений. Но факт остается фактом: в нашем веке ответственность за большинство наших кошмаров лежит на государстве. Ни один человек или свободная ассоциация людей не смогли бы добиться репрессивных методов нацистской Германии, резни интенсивных бомбардировок или атомной бомбы. Военные ведомства могут мыслить в терминах мегасмертей, в то время как средний человек может только развлекаться мечтами об убийстве босса. Современное государство, будь то в тоталитарной или демократической стране, обладает слишком большой властью, и мы, вероятно, правы, опасаясь его.

Примечательно, что кошмарные книги нашего века были не о новых Дракулах и Франкенштейнах, а о том, что можно назвать антиутопиями — перевернутыми утопиями, в которых воображаемое мегалитическое правительство доводит человеческую жизнь до восхитительного уровня страданий. Синклер Льюис в романе «Здесь этого не может быть» — романе, который, как ни странно, игнорируется — представляет Америку, которая становится фашистской, а качество фашизма такое же американское, как яблочный пирог. Остроумный доморощенный президент, похожий на Уилла Роджерса, использует положения конституции, созданной джефферсоновскими оптимистами, для создания деспотизма, который для недумающего большинства на первый взгляд выглядит просто здравым смыслом.Избиение длинноволосых интеллектуалов и визгливых анархистов всегда нравится среднему человеку, хотя на самом деле это может означать подавление либеральной мысли (американская Конституция была делом рук длинноволосых интеллектуалов) и ликвидацию политического инакомыслия. «1984» Оруэлла — кошмарное видение, которое, возможно, предотвратило осознание факта кошмара: никто не ожидает, что настоящий 1984 год будет таким, как у Оруэлла, — показывает беззастенчивую любовь к власти и жестокость, которые слишком многие политические лидеры скрывали под цветами «Вдохновляющая» риторика.«Внутренняя партия» оруэлловской будущей Англии осуществляет контроль над населением посредством фальсификации прошлого, чтобы никто не мог апеллировать к мертвой традиции свободы; через разграничение языка, чтобы не могли формулироваться изменнические мысли; через эпистемологию «двоемыслия», которая делает внешний мир таким, каким его хотят видеть правители; и посредством простых пыток и промывания мозгов.

И американское, и британское видения сходятся в предположении, что аверсивные средства страха и пыток являются неизбежными методами деспотизма, стремящегося к полному контролю над личностью.Но еще в 1932 году Олдос Хаксли в своем «О дивном новом мире» продемонстрировал покорную покорность, которую могущественные государства добиваются от своих подданных, поскольку ее легче добиться с помощью неагрессивных методов. Пренатальная и инфантильная обусловленность делает рабов счастливыми в своем рабстве, а стабильность обеспечивается не кнутом, а научно навязываемым удовлетворением. Вот, конечно, путь, на который может пойти человек, если он действительно желает мира, в котором не было бы ни войн, ни демографических кризисов, ни достоевских агоний.Техники обусловливания доступны, и, возможно, состояние мира вскоре запугает человека, заставив его принять их. Но, как утверждает Хаксли через своего героя, нецивилизованного дикаря, воспитанного в индейской резервации, счастье на самом деле не то, чего мы хотим. Человек почти по определению беспокойное существо — творческое, разрушительное, склонное к восторгу и боли. Молодой дикарь требует того, чего не может дать дивный новый мир, — несчастья, — и потому убивает себя.

«Мужчина, — сказал Г. К. Честертон, — это женщина» — он не знает, чего хочет.Мало кто из нас не отвергает оруэлловские и гакслианские кошмары. В некотором смысле мы бы предпочли репрессивное общество, полное тайной полиции и колючей проволоки, научно обусловленному обществу, в котором быть счастливым означает поступать правильно. Все мы могли бы согласиться с профессором Скиннером в том, что хорошо управляемое, обусловленное общество — превосходная вещь для новой расы — породы людей, рационально убежденных в необходимости быть обусловленным, пока это обусловлено вознаграждением, а не наказанием. .Но мы не новая раса, и мы упрямо не хотим быть ничем иным, как теми, кто мы есть, — существами, осознающими свои недостатки и решившими более или менее что-то сделать с этими недостатками по-своему. Мы можем даже мыслить в терминах двух типов людей — нас самих, свободных или несовершенных людей, и новых людей, которых еще предстоит создать (созданных человеком, а не природой), которых мы, возможно, могли бы назвать неоантропами, чеканка, которая звучит как удушение. Назвать существо нового, или скиннеровского, века ньюменом было бы неуместно: великий английский кардинал перевернулся бы в гробу.

Любопытно, а может и нет, но люди в истории, которых мы больше всего почитаем, это те мужчины и женщины, которые боролись против репрессий и даже приняли мученическую смерть за отстаивание права или добра. Прометей, Сократ, Иисус Христос, сэр Томас Мор, Джордано Бруно, Галилей — список обширен, и история продолжает пополнять его такими героями, как Кеннеди и Мартин Лютер Кинг-младший. не может обойтись без героев. Что делают для нас великие непримиримые, так это напоминают нам об определенных абсолютах, таких как добро и зло.Именно нацистская оккупация Франции заставила Жана-Поля Сартра сформулировать новую философию человека, которая звучит, хотя и не является теологией. Говоря о «эпохе убийц», предсказанной Рембо, Сартр (в своей книге «Что такое литература?») говорит:

Нас учили относиться к [злу] серьезно. Не наша вина и не наша заслуга в том, что мы жили во времена, когда пытки были повседневным явлением. Шатобриан, Орадур, улица Соссе, Дахау и Освенцим — все они продемонстрировали нам, что Зло — это не видимость, что знание его причины не рассеивает его, что оно не противоречит Добру, как смутная идея — ясной.. . . Вопреки себе, мы приходим к такому выводу, который покажется потрясающим для высоких душ: Зло не может быть искуплено.

Затхлый, утомленный, коррумпированный период тридцатых годов во Франции представлял собой своего рода часовой механизм, безрадостное тиканье человеческой машины. Когда французы были наименее свободны, в условиях оккупации, тогда, по типично человеческому парадоксу, они, наконец, смогли вновь обрести чувство достоинства человеческой свободы. Было Сопротивление; была окончательная и непреодолимая свобода сказать «нет» злу. Это право недоступно в обществе, занимающемся поощрением поведения. То, что человек может быть готов терпеть пытки и смерть ради принципа, является своего рода безумной извращенностью, которая не имеет большого смысла в лаборатории бихевиористов.

Мы все склонны использовать термин «зло», не желая давать ему определения. Это не совсем синоним слова «плохой», поскольку о злом апельсине мы не можем говорить иначе, как в поэтическом смысле, или о злом исполнении скрипки. Это, конечно, не синоним слова «неправильно».«Правильно» и «неправильно», как мы понимаем, являются терминами с переменными референтами — другими словами, то, что правильно в одно время, может быть неверным в другое. В период войны с Германией дружить с немцами может быть настолько неправильно, что вас могут за это расстрелять; в мирный период может быть правильным быть с ними дружелюбным или, по крайней мере, иметь нейтральное значение. Правильно подчиняться любым законам, действующим в данное время, и неправильно намеренно пренебрегать ими. Мы не можем серьезно относиться к правильному и неправильному, поскольку они так сильно меняются и колеблются.Нам нужны абсолютные термины, такие как «хорошо» и «зло». Наше отношение к добру удивительно уклончиво или половинчато; мы больше привыкли к тому, что нам говорят не делать зла, чем увещевают делать добро.

Вселенная Заводного

Вселенная Заводного

Заводная Вселенная :

XVII век был временем сильного религиозного чувства, и нигде это чувство сильнее, чем в Великобритании. Там благочестивый юноша, Исааку Ньютону, наконец, предстояло открыть путь к новому синтезу, в котором истина была открыта, и Бог был сохранен.

Ньютон был и экспериментатором, и математическим гением, комбинацией что позволило ему установить как систему Коперника, так и новую механика. Его метод заключался в самой простоте: «из явлений движения к исследованию сил природы, а затем от этих сил к продемонстрировать другие явления.» Гений Ньютона руководил им в выбор явлений для исследования и создание фундаментальный математический инструмент – исчисление (одновременно изобретенное Готфрид Лейбниц) – разрешил ему подчинить силы, которые он предполагал расчет. В результате получилось Philosophiae Naturalis Principia. Mathematica (Математические принципы натуральной философии, обычно просто «Начала»), появившейся в 1687 году. физика, одинаково применимая к земным и небесным телам. Коперник, Кеплер и Галилей были оправданы анализом Ньютона. силы. Декарт был полностью разбит.

Три закона движения Ньютона и его принцип всемирного тяготения достаточно, чтобы регулировать новый космос, но только, как полагал Ньютон, с помощи Божией.Гравитация, как он не раз намекал, была прямым божественным действием, как и все силы для порядка и жизненной силы. Абсолютное пространство, по Ньютону, было необходимо, потому что пространство было «сенсориумом Бога» и божественным обитель обязательно должна быть конечной системой координат.

Механика стала рассматриваться как высшая объяснительная наука: Считалось, что явления любого рода могут и должны быть объяснены с точки зрения механических представлений. Ньютоновская физика использовалась для поддерживают деистическую точку зрения, согласно которой Бог сотворил мир как совершенная машина, которая затем не требовала от Него дальнейшего вмешательства, Ньютоновская мировая машина или Заводная Вселенная.