Противоударное устройство
Противоударное устройство
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.
Подшипники для амортизации ударов
При падении часов на твердую преграду даже с небольшой высоты порядка 1- 1,5 м обычно происходит поломка цапф оси баланса, как наиболее тонких и нагруженных. Для предохранения цапф оси баланса от поломки при ударе в настоящее время широко применяют специальные подшипники, снабженные амортизаторами. Отличительной особенностью амортизаторов является то, что они позволяют подшипникам (камням) смещаться при сотрясении часов так, что удар воспринимается амортизирующей пружиной, а очень сильные удары — утолщенной частью оси баланса, что и предохраняет тонкую цапфу от поломок. Конструкция амортизаторов обеспечивает надежную работу их независимо от направления удара. Существует большое разнообразие амортизационных подшипников.
На рис., слева изображена конструкция подшипника с лирообразной амортизационной пружиной. Корпус 5 подшипника прикрепляется к мосту баланса при помощи U-образного соединительного штифта 1, входящего в паз корпуса подшипника с нижней стороны моста. По внутренней конической поверхности корпуса скользит оправа 2, в которой запрессованы подшипник 6 и подпятник 3. Подпятник сверху упирается в лирообразную фиксирующую пружину 4. Эта пружина удерживает оправу 2 в полости корпуса 5 и возвращает подвижные детали после удара в исходное положение. При действии бокового удара оправа 2 вместе с подшипником и подпятником, как одно целое, скользит по конической поверхности корпуса 5 так, что находящаяся между ними капля масла не затрагивается. Если удар сильный, то оправа смещается настолько, что утолщенная часть оси упирается в стенку отверстия в корпусе. При наличии в нем конической расточки оправа 2 под действием пружины 4 после удара занимает строго фиксированное положение. При действии осевого удара оправа 2 вместе с подшипником 6 и подпятником 3 перемещается вверх, преодолевая сопротивление фиксирующей пружины 4. Так как из условия удержания смазки в зоне контакта зазор между сферической поверхностью подшипника и плоскостью подпятника мал, порядка 0,03-0,05 мм, то зазоры у0 и yd, ограничивающие перемещение оси баланса в процессе удара, должны быть также малы, в противном случае цапфа выйдет из отверстия подшипника. В результате этого оправа 2 после удара не займет первоначального положения и механизм остановится.
На рис., справа изображен другой амортизационный подшипник, в котором амортизационная пружина 1 имеет три лапки, расположенные между собой под углом 120°. При сборке подшипника лапки поочередно входят в кольцевую канавку корпуса 2, при этом пружина прижимает подвижные части подшипника к основанию корпуса. Для удобства сборки пружины с корпусом в последнем предусмотрен паз а. Эта конструкция подшипника является более технологичной, чем первая. Для безотказной работы амортизационного подшипника необходимо, чтобы после удара все подвижные его части вместе с деталями узла баланса за весьма короткий промежуток времени возвращались в первоначальное (исходное) положение.
Пружина 4 (см. рис., слева) должна быть достаточно жесткой, чтобы преодолеть силу тяжести всех подвижных частей и силу трения при скольжении оправы 2 по корпусу 5. Однако при значительной жесткости пружины происходит поломка цапф оси баланса, особенно при радиальных ударах. Поэтому параметры пружины должны быть подобраны так, чтобы обеспечивалась надежная фиксация оси баланса в первоначальном положении, исключалась бы поломка цапф при ударе и пружина обладала достаточной прочностью.
На рис. даны конструкции некоторых пружин, применяемых в амортизационных подшипниках. Толщина пружины, при которой обеспечивается безотказная работа подшипника, может быть установлена расчетным путем, если известна формула жесткости пружины. Ввиду сложности формы пружин расчет может быть весьма приближенным. Окончательно толщина амортизационной пружины устанавливается' после изготовления и испытания опытной партии часов.
Подшипник баланса - также важная деталь. Баланс имеет относительно большую массу, и приобретает значительные положительные и отрицательные ускорения в моменты до и сразу после смены направления вращения. Чтобы справиться с этими силами, а также смягчить возможные внешние удары и сотрясения, а также уменьшить трение между цапфами оси баланса и их посадочными местами, часовые мастера были вынуждены разработать сложную, двухподшипниковую систему на балансе и платине.
Сквозной камень баланса и накладной камень (подпятник) установлены с обоих концов оси баланса. Подпятник служит для ограничения вертикальных перемещений баланса, а также для обеспечения сохранности жидкой смазки в подшипнике. Хвостовик каждой цапфы оси баланса отполирован и имеет форму полусферы, что помогает уменьшить трение. Внутри сквозного камня имеется специальное углубление - масленка, в которой удерживается часовое масло. Более того, отверстия для цапф, просверленные в сквозном камне до самого подпятника, имеют не цилиндрическую, а скругленную форму, так называемый "оливаж", чтобы обеспечить наименьшую возможную зону трения цапф.
Большинство современных механизмов оборудовано противоударным устройством, оснащенным металлической фиксирующей пружинкой, которая давит на накладной и сквозной камни в соответствующем чашеобразном подшипнике, установленном в платине. Эта пружинка может компенсировать удары и тем самым предохранять цапфы оси баланса от выскакивания из подшипника или даже от их поломки.