Когда люди говорят о точности, они подразумевают, отклонение хода часов
от эталонного в течение некоторого периода времени. Для наручных
механических часов приемлемым отклонением является -40/+60 секунд в
сутки, а для кварцевых +/-20 секунд в месяц. Существует понятие
«хронометр» - особо точные часы, чьи характеристики подтверждены циклом
особых испытаний в специальной лаборатории. Механические хронометры
имеют точность порядка -4/ +6 секунд в сутки, а особо точные кварцевые
часы +/- 5 секунд в год.
Точность хода механических часов задается узлом баланс-спираль и во
многом зависит от конструкции и характеристик этого узла. В механических
часах может быть разный по размерам и весу баланс, а также частота его
колебаний. В разных конструкциях эта частота варьируется от 2,5 до 5
колебаний в секунду. Считается, что чем выше частота колебаний баланса,
тем точнее могут идти часы. Аналогично, чем больше момент инерции
баланса, тем выше точность часов. Соответственно конструкторы стремятся
сделать момент инерции баланса выше, а для этого диаметр баланса - больше.
Точность механических часов тем хуже, чем меньше калибр механизма. Это
нашло отражение и в стандарте - если для мужских часов с калибром
механизма более 20 мм стандартная точность -20…+40 сек/сутки (по ГОСТу
-40/+60 сек/сут), то для часов с калибром менее 20 мм (женские типа
«Заря», «Чайка» и другие) -60/+85 сек/сут. Это связано с тем, что:
- при уменьшении размера механизма необходимо уменьшать и размер баланса, что сразу отрицательно сказывается на ходе часов;
- уменьшается размер заводной пружины. Уменьшение размеров приводит к уменьшению развиваемого пружиной момента, и, как следствие - к уменьшению энергии, получаемой балансом. Трение между деталями в механизме маленького размера остается почти таким же, как и в больших часах.
Даже небольшое изменение температуры очень сильно влияет на точность
балансовых механических часов. Такт при нагревании изменяется диаметр
баланса (он становится больше) и, соответственно, меняется его момент
инерции, к тому же изменяется длина и жесткость спирали. Мы получаем
увеличение момента инерции баланса плюс уменьшение жесткости волоска. В
результате меняется период колебаний баланса и точность хода часов
изменяется.
Положение часов в пространстве. Это связано с влиянием силы тяжести на баланс часов. Разброс показателей
точности часов в различных положениях зависит от их конструкции и, в
еще большей степени - от тщательности изготовления. Так, одни и те же
часы в положении «головкой вверх» могут отставать на 20 секунд в сутки, в
положении «головкой вниз» - спешить на 40 секунд. Надпись «Unajusted»
на механизме часов означает, что каких-либо специальных мер по
минимизации разницы в показаниях в различных положениях не
предпринималось. «Ajusted for 6 positions» - точность часов примерно
одинакова в 6 положениях: циферблатом вверх, циферблатом вниз, метками
«3, 6, 9 и 12 часов» вверх.
Только что заведенная часовая пружина и уже раскрученная по-разному
давят на стенки барабана. Точность хода часов с почти «разряженной»
пружиной ниже, чем только что заведенных, По мере распускания пружины
уменьшается импульс, передаваемый балансу часов, и уменьшается амплитуда
его колебаний. Т.е. баланс поворачивается на меньший угол, часы
начинают спешить.
Именно из-за того, что с распусканием пружины часы начинают спешить,
связана разница в допустимых погрешностях хода часов: в «+» она всегда
больше, чем в «-», например +40/-20 сек/сутки. Для компенсации этого
эффекта существует устройство, названное улиткой, В часах с
автоподзаводом, пружина которых фактически всегда находится на «взводе»,
влияние этого эффекта минимально - и точность их хода чуть выше, чем у
«традиционных» механических часов. Если наручные часы начали
«хронически» спешить либо отставать, это далеко не всегда означает
поломку. Точность хода часов можно отрегулировать в мастерской, причем
операция эта достаточно простая. В механических балансовых часах есть
устройство, называемое «градусник», которое позволяет изменять
действующую длину волоска и тем самым регулировать частоту колебаний
системы баланс-спираль в пределах +/- 4…5 мин в сутки.
Читать ⇨ статью полностью.