Пружинный двигатель
Пружинный двигатель
В механических приборах времени применяют двигатели двух видов: гиревой и пружинный. В гиревом используется энергия поднятой гири, в пружинном — энергия заведенной пружины.
Пружинный двигатель, или пружинный завод получил широкое применение в переносных приборах времени благодаря своей компактности и независимости действия от ускорения свободного падения. Источником механической энергии в нем служит спиральная пружина. Преимущество ее заключается в высокой надежности. Пружина работает непрерывно в течение 30—40 лет без поломки.
Первое упоминание о применении спиральной пружины в часах относится к началу XVI в, когда нюренбергский мастер Петр Генлейн в 1501 г. изобрел карманные часы, применив в них спиральную пружину.
М. В. Ломоносов в 1761 г. разработал оригинальную конструкцию морского хронометра с четырьмя заводными пружинами. Хронометр предназначался в экспедицию для открытия Северного морского пути из Европы в Азию.
Недостатком пружинного двигателя является непостоянство силового момента, передаваемого на спусковой регулятор. Пружина имеет наибольший момент в заведенном состоянии. По мере раскручивания (роспуска) момент ее падает. Это изменение момента отрицательно влияет на ход часов. Поэтому часы с пружинным двигателем в принципе менее точны, чем часы с гиревым двигателем.
Заводные пружины перед вставкой их в барабан или при надевании на колонку механизма имеют различную форму: спиральную, S-образную и желобчатую.
Такие формы придают им на заводе-изготовителе для стабилизации момента. Пружины имеют прямоугольное сечение, очень малую толщину по сравнению с шириной и длиной; например, заводная пружина для малогабаритных наручных часов имеет размер 0,075x1,85x330 мм, а для крупногабаритных настенных часов — 0,33x7,5x1600 мм. Такое соотношение толщины и ширины обеспечивает пружине необходимую эластичность и высокие упругие свойства, т. е. способность плотно навиваться на валик и после раскручивания сохранять свою первоначальную форму.
Пружинный двигатель состоит из заводной пружины с накладкой, барабана и вала барабана.
Пружинный двигатель — заводная пружина спиральной или S-образной формы, помещнная в барабан. Внутренний конец пружины закреплн на крючке вала барабана. Внешний конец пружины закреплён в барабане с помощью фрикционной накладки, упругость которой рассчитана так, чтобы при полной заводке внешний конец пружины вместе с фрикционной накладкой проскальзывал в барабане. Такое крепление внешнего конца пружины предохраняет от её чрезмерной заводки и поломки.
Пружинный двигатель используется как в переносных, так и в стационарных часах, Пружинные двигатели построены на принципе использования энергии, сообщаемой ленточной пружине при ее заводе и постепенно отдаваемой механизму при ее освобождении (роспуске).
Действие заводных пружин основано на том, что изгибающий момент пружины в плоскости, перпендикулярной её оси, преобразуется в крутящий момент для механизма. Закручивая пружину вокруг валика заводного механизма, ей сообщают изгибающий момент; при роспуске пружина обеспечивает движение механизма.
Существуют две конструкции пружинного двигателя — в одном случае пружина помещается в специальный закрытый барабан (преимущественно в наручных и карманных часах), в другом — применяется пружина без барабана (в будильниках). Заводная пружина представляет собой плоскую стальную ленту спиральной или S-образной формы. Упругая сила пружины измеряется крутящим моментом, который зависит от поперечного сечения ленты пружины, её длины и упругости материала. При равном сечении пружина S-образной формы имеет более высокий крутящий момент и более плавный роспуск, что благоприятно влияет на работу механизма.
| |||||||||||||||||||||||||||