Ход Грахама
| |||
Ход Грахама
Этот ход изобретен английским часовщиком Г. Грахамом в 1715 г. и благодаря совершенству конструкции применяется в настоящее время в напольных, настенных и настольных — каминных часах высокого класса точности. Ход состоит из ходового колеса с центром 01 и числом зубьев z = 30 и анкера с центром 02, соединенного при помощи вилки с маятником (рис. 45, б). На концах анкера с помощью накладок и винтов закреплены цилиндрические палеты L и Llt изогнутые внутрь по дугам окружности с радиусами, проведенными из центра 02. Палеты носят название: налета входа и налета выхода.
Зубья колеса имеют специальную форму с острой вершиной В. Ходовое колесо и анкер изготовляют из латуни или бериллиевой бронзы, палеты — из стали или рубина и лейкосапфира. Рабочие поверхности зуба и палеты обрабатывают по высокому классу шероховатости поверхности и точности.
Ход Грахама существенно отли¬чается от хода Клемента и других несвободных ходов, применявшихся ранее. При подъеме анкера в ходе Грахама существует период покоя и период импульса. При опускании палеты не происходит отхода зуба колеса назад: зуб скользит по поверхности палеты. Работа хода во 1 взаимодействии с маятником выполняется следующим образом. На рис. 45, а, маятник отклонен вправо от положения равновесия на угол 1°, ходовое колесо стоит неподвижно и зуб колеса своей вершиной В прижат к внешней поверхности входной палеты выше точки D. Поверхность палеты DL называют поверхностью покоя. Рабочая ее часть ограничена углом BOJD.
Маятник по инерции продолжает свое движение слева направо, но под действием момента трения, создаваемого зубом колеса по поверхности покоя палеты, пройдя незначительный угол (дополнительный угол), останавливается. При движении маятника справа налево зуб колеса перейдет с поверхности покоя на плоскость DE. Ходовое колесо под дей¬ствием вращающего момента, передаваемого от двигателя (гири), начнет вращение по часовой стрелке. Зуб будет поднимать входную палету вверх (выходная палета будет опускаться вниз) до тех пор, пока его вершина В не сойдет с плоскости в точке С. Точка Е переместится в точку С. Плоскость DE называют плоскостью импульса. За период перемещения зуба по плоскости DE ходовым колесом будет передан маятнику (посредством вилки) силовой импульс, необходимый для поддержания его колебаний.
После выхода зуба колеса из контакта с входной палетой предшествующий зуб колеса упадет на поверхность покоя МЬг выходной палеты и колесо станет неподвижным. Маятник по инерции продолжает свое движение и, пройдя дополнительный угол, останавливается. Маятник с этого момента начнет совершать колебание слева направо, и зуб колеса сойдет с поверхности покоя выходной палеты на плоскость импульса. Колесо вновь начнет вращение по часовой стрелке; зуб колеса будет поднимать выходную палету вверх до тех пор, пока его вершина не сойдет с плоскости в точке С±. Плоскость МСХ также называют плоскостью импульса. Интервалы поверхности покоя на входной и выходной палетах по угловой величине равны между собой.
За период перемещения зуба по плоскости импульса выходной палеты маятнику вновь будет передан силовой импульс. Далее цикл работы повторяется и на входную палету падает следующий зуб.
Таким образом, за два колебания маятника — справа налево и слева направо —■ ходовое, колесо повернется на один зуб. Следовательно, за 60 колебаний маятника или 30 полных колебаний ходовое колесо с г = 30 сделает полный оборот. Кинематика ча¬сового механизма в данном случае рассчитана так, что маятник делает одно колебание в секунду или 60 колебаний в минуту.
Ходовое колесо и секундная стрелка, посаженная на одной оси с ним, сделают один оборот за минуту. По шкале циферблата секундная стрелка перемещается скачкообразно с интервалом. При падении зубьев колеса на поверхности палет слышится звук тик-так. Интервал звуков равен 1 с.
Необходимо заметить, что в. момент поворота ходового колеса на угол падения 1° 30' (рис. 45, а) кинематическая связь колеса и анкера на мгновенье нарушается. В этот момент маятник по инерции продолжает свое движение, и проходимый им путь с точки зрения колебательного процесса считается бесполезным. После падения зуба на ту или другую палету маятник по инерции еще продолжает свое движение до крайнего положения, преодолевая трение зуба колеса по палете. Проходимые в обоих случаях пути весьма малы и в расчетах и схемах для длинных маятников отдельно не учитываются, а входят в состав угла покоя. Оба эти угла носят объединенное название угла потерянного пути. Положительная их роль заключается в том, что они компенсируют эксцентриситет ходового колеса (отклонение, допускаемое по ус¬ловиям производства), т. е. дают возможность зубу колеса сойти с плоскости импульса палеты и тем самым предотвратить останов маятника.
На рис. 46 ??? показана схема расположения углов, проходимых маятником при движении слева направо и обратно. Числовые значения углов, проходимых маятником (см. рис. 45, а): 30' — угол покоя, включая угол потерянного пути, и 1° 30' — угол импульса. Полный размах 2Ф = 30' + 1° 30' = = 2°; Ф = 1°.