Назначение и конструкция хронометров

Приборы времени с хронометровым (или с пружинным) ходом условно делятся на следующие категории:

1. Настольные хронометры, применяющиеся в лабораториях, в геодезии, для береговой службы военно-морских сил и в граж­данском морском флоте.

2. Морские или судовые хронометры, применяющиеся на море и имеющие в корпусе карданный подвес, который обеспечивает горизонтальное положение механизма.

Рис. 212. Хронометровый ход с пружиной покоя:

1 — спусковое (ходовое) колесо; 2 — импульсный камень; 3 — спусковой ролик; 4 — импульсный ролик; 5 — спусковой камень; 6 — спусковая пружина; 7 — пружина покоя; 8 — колодка

3. Карманные хронометры (в корпусах типа карманных часов), предназначающиеся для работ, связанных с невозможностью ис­пользовать первые два.

В настольных и морских хронометрах наиболее распространен в настоящее время хронометровый ход с пружиной покоя (рис. 212). Импульсный ролик, камень которого слегка выступает своей вершиной за образующую окружность ролика, колеблется с небольшим зазором между двумя зубьями спускового колеса. Второй ролик, насаженный на ось баланса под импульсным роли­ком, несет на себе спусковой камень, который при движении ба­ланса против часовой стрелки воздействует на тонкую спусковую золотую пружинку пружины покоя, приподнимая последнюю на­столько, что камень покоя освобождает опиравшийся на него зуб спускового колеса. В этот момент импульсный камень находится между зубьями спускового колеса так, что находящийся перед импульсным камнем зуб падает на него, сообщая балансу импульс. В точке, где импульсный камень своим выступом выходит за пре­делы окружности вершин зубьев спускового колеса, зуб выходит из соприкосновения с импульсным камнем, и спусковое колесо поворачивается на небольшой угол, причем один из зубьев ло­жится на опустившийся тем временем камень покоя. Баланс за­канчивает колебание в этом направлении свободно, вне связи с механизмом хронометра.

Достигнув крайнего положения баланс начинает обратное движение; при этом спусковой камень вновь входит в соприкосно­вение со спусковой золотой пружинкой, но на этот раз он только слегка отводит ее от пружины покоя, не изменяя положения пос­ледней. Баланс заканчивает свое обратное колебание свободно, не будучи загружен спуском, достигает второго крайнего положе­ния и вновь меняет направление движения.

Механизм хронометра состоит из двигателя, колесной передачи, спуска, регулятора и стрелочного.механизма. Пружинный двига­тель хронометра имеет следующую специфическую особенность: пружина, заключенная в барабане, действует на колесную пере­дачу через улитку, соединенную плоскозвенной цепью Галля с ба­рабаном. Улитка представляет собой конус, на образующей по­верхности которого имеется спиральная канавка, куда и ложится при вращении улитки цепь. При максимальном заводе пружины цепь действует на малом радиусе улитки, а при минимальном — наоборот. Улитка служит для сохранения стабильности передачи крутящего момента от заводной пружины.

Хронометровый ход не обладает свойством самопуска под дей­ствием крутящего момента заводной пружины. Чтобы пустить хро­нометр в ход, нужно качнуть баланс, повернув хронометр вокруг его вертикальной оси.

Импульс, сообщаемый балансу в момент прохождения его че­рез положение равновесия, оказывает минимальное влияние на период колебания баланса. Поэтому при регулировке относитель­ного положения баланса и ходового колеса стремятся к тому, что­бы импульс баланса сообщался в момент его прохождения воз­можно ближе к положению равновесия, распределяя угол им­пульса равномерно по обе стороны от положения равновесия.

В современных хронометрах угол подъема баланса составляет 45°. Величина покоя выбирается в пределах от 1,5 до 2,5 толщин острия зуба. Длина пружины покоя обычно равна 1,5 — 2 диамет­рам спускового колеса. Диаметр камня покоя равен 0,25 — 0,35 ша­га спускового колеса.

Плоскость покоя хронометрового спуска устанавливается так, чтобы создавался угол притяжки в пределах 8 — 16°. Угол освобо­ждения обычно берут на 20 — 40° больше угла покоя. Толщина спу­сковой пружинки и пружины покоя в месте их изгиба составляет 0,03 — 0,05 мм. Длина пружинящей части пружины покоя состав­ляет обычно от 0,25 до 0,35 длины плеча покоя.

Существует еще одна разновидность хронометрового хода — ход с рычагом покоя, отличающаяся от описанной тем, что рычаг покоя закреплен не на пружине, а на оси и в исходное положе­ние возвращается с помощью спиральной пружины, конструкция которой подобна волоску обычных часов.