Точность механических часов: 5 факторов, о которых нужно знать

В этой статье:

  1. Принцип работы механических наручных часов
  2. Завод механических часов
  3. Точность механических часов в сравнении с кварцевыми
  4. 5 факторов, от которых зависит точность механических часов
  5. 3 способа замерить точность механических часов
  6. Пошаговая регулировка точности механических часов своими руками
  7. Как размагнитить механические часы

Точность механических часов зависит от многих факторов, начиная от погодных условий и заканчивая намагничиванием. Специально для этого параметра был разработан стандарт, которому должны отвечать наручные часы. Это основной ориентир, хотя погрешность допустима +/- 4-6 секунд.

Чтобы замерить точность часов, есть три способа. Все они просты и легко осуществимы. Если окажется, что хронометр отстает, не беда, так как своими силами ход часов можно подогнать до идеала, но только приблизительно.

Принцип работы механических наручных часов

Принцип работы механических наручных часов

Наблюдая за работой хронографа, многие задаются вопросом, каков принцип его действия. В часовой механизм встроена пружина, которая запускает его движение. Он отвечает за ход стрелок, а чтобы шестеренки вращались в нужном темпе, существует регулятор скорости, контролирующий функционирование всей системы. Сжатая пружина генерирует энергию, необходимую для работы устройства.

  • Как запускается механизм

Чтобы привести хронограф в действие, нужна энергия. В механических часах источником питания выступает гиря, используемая в моделях с маятником, либо пружина, устанавливаемая в хронографах с балансом. Пружина свернута особым способом, поэтому на вид она представляет собой тонкую полоску. Место ее крепления - специальный барабан, который помещен на вале.

Вал может вращаться независимо от всего механизма, именно благодаря этой особенности механические часы с заводом приходят в действие. Это происходит за счет того, что пружина растягивается и сжимается. В свою очередь ритмичное движение пружины обеспечивается специальным встроенным балансом.

  • Зачем нужен регулятор

Зачем нужен регулятор

Если задуматься о точности хода механических часов с автоподзаводом, логично возникнет вопрос, за счет чего в них сохраняется движущая энергия. Чтобы понять данный принцип действия, можно рассмотреть стержень, который опоясывает обод с вращающейся осью посередине. Двигателем внутри обода выступает пружина. Так как обод все время циркулирует, пружина растягивается и сжимается в определенном ритме.

В свою очередь за счет деформации пружины устройство вращается. Все эти действия и создают энергию, необходимую для работы хронографа. Размах и скорость растяжения пружины заданы изначально так, чтобы стрелки часов перемещались в нужном темпе. Тем не менее, из-за возникающей силы трения движение механизма со временем прекращается, поэтому механические часы нужно периодически заводить вручную.

  • Как энергия распределяется в механизме

Спусковой механизм (на языке часовщиков – анкерный спуск) это специальное устройство, которое передает энергию между пружиной и регулятором, а также позволяет шестеренкам совершать плавный ход. Состоит механизм из анкерной вилки с двумя паллетами и зубчатого кольца.

Когда двигатель совершает движение, анкерное кольцо перемещается на одно деление, а вилка при этом поворачивается, передавая энергию регулятору. Колесо останавливается и не движется до тех пор, пока баланс не затрагивает вилку. В этот момент колесо отсоединяется и возвращается в исходное положение. Теперь анкерное кольцо может развернуться и повторить все с начала.

За счет данного процесса обеспечивается частота, с которой энергия распределяется между всеми элементами механизма.

Завод механических часов

Завод механических часов

Механические часы важно заводить циклично, чтобы обеспечить точность их хода. Витки пружины, приводящей в действие устройство, должны быть удалены друг от друга на одинаковое расстояние. Сразу после завода они плотно прижаты и постепенно начинают отдаляться. Наиболее точно часовой механизм работает в середине завода. Затем ритм и темп постепенно сбиваются по мере раскручивания витков.

Если запас хода в часах больше 24 часов, можно не доводить механизм до того состояния, чтобы начался сбой в его работе.

Тем, кто предпочитает модели с автоподзаводом, нужно помнить, что их необходимо постоянно носить. Если долго не использовать такие часы, они могут остановиться. Можно запустить их самостоятельно, слегка встряхнув.

Точность механических часов в сравнении с кварцевыми

В 1976 году был принят европейский стандарт ISO 3159, который является главным ориентиром в настоящее время. Часы, соответствующие ему, носят название «хронометр».

Особенность хронометров заключается в том, что они обладают предельной точностью хода, доказанной в условиях лаборатории. Суточная погрешность таких часов не может превышать -4/+6 секунд.

Кварцевые часы также могут быть отнесены к хронометрам. Несмотря на то, что специального стандарта качества для них не разработано, существуют соответствующие показатели, утвержденные институтом хронометрии COSC. Для кварцевых часов погрешность хода должна быть еще ниже – +/- 0,2 секунды в день (при температуре 8 и 38 0С) и +/- 0,07 секунды (при температуре 23 0С).

Изначально точность механических часов обеспечивалась движением маятника, на который влияла сила притяжения. Поэтому часы могли быть только настенными или напольными, так как было важно, чтобы хронометр располагался горизонтально. Однако в 1675 году голландский математик и физик Христиан Гюйгенс изобрел часовой механизм с устройством баланс-спираль.

В 2017 году были представлены механические часы с особой точностью - Zenith Defy Lab. В них узел баланс-спираль был заменен осциллятором из монокристаллического кремния. Погрешность хода за сутки не превышает +/- 0,25 секунд.

5 факторов, от которых зависит точность механических часов

Узел баланс-спираль регулирует работу часового механизма и обеспечивает точность его движения. Эта деталь бывает разной по своим характеристикам в зависимости от модели и марки часов. Частота узла баланс-спираль может принимать значения от 2,5 до 5 колебаний в секунду, в зависимости от конструкции конкретного механизма. Чем выше этот показатель, тем точнее часы.

Для механических часов, которые не соответствуют европейскому стандарту ISO 3159, то есть не являются хронометрами, среднесуточная погрешность хода может составлять -40/+60 секунд.

Более высокой точностью хода характеризуются кварцевые часы. Те модели, которые производят без соответствия стандартам, могут иметь погрешность до 20 секунд в месяц. Сертифицированные часы статусных производителей могут отставать или спешить не более чем на пять секунд в год.

Кварц обеспечивает высокую точность хода. Источником энергии в таких часах является батарейка, которая подает питание к электронному блоку. Под действием тока кварц сжимается и разжимается, сохраняя высокую резонансную частоту.

Количество колебаний, генерируемых кварцем, может достигать 32 768 в секунду. При этом сохраняется их стабильная частота. Колебания превращаются в импульсы специальным делителем. Именно импульсы отвечают за ход стрелок часов, обеспечиваемый шаговым электродвигателем.

Точность кварцевых часов зависит от следующих факторов:

  • Частота генератора.
  • Изменение температуры.
  • Старение кристалла кварца (вызывает снижение резонансной частоты).

5 факторов, от которых зависит точность механических часов

  1. Колебания температурного режима

    Любые изменения температуры могут очень сильно повлиять на точность работы механических часов, оснащенных узлом баланс-спираль. При нагревании баланс увеличивается, что приводит к изменению момента его инерции. Также меняется длина спирали и ее жесткость. То есть при увеличении температуры диаметр баланса становится больше, а жесткость пружины - меньше. Все это приводит к изменению амплитуды колебаний и, как следствие, к изменению точности хода.

  2. Вертикальное или горизонтальное расположение часового механизма

    На баланс часов влияет гравитация. Точность механических часов в разных положениях в пространстве может зависеть как от их конструкции, так и от качества сборки. Один и тот же механизм может отставать на 10 секунд в сутки в вертикальном положении и спешить на 20 секунд - в горизонтальном.

  3. Качество сборки и состояние механизма

    Под этими характеристиками подразумевают точность исполнения деталей часов, качество их сборки, состояние, чистоту и т. д. От данных факторов зависит, с какой силой трения детали будут взаимодействовать между собой, а значит, каковы будут потери энергии при их функционировании.

    Качество сборки и состояние механизма

  4. Изнашивание деталей механических часов

    Срок службы деталей часов довольно длительный. Тем не менее в первую очередь в негодность приходит спусковой механизм, отвечающий за точность работы устройства. Также на нее влияет загустение смазки.

  5. Влияние магнитных полей

    Мы живем в окружении магнитных и электромагнитных полей. Конечно, они действуют на все предметы вокруг, в том числе приводят к намагничиванию часовых механизмов. Источниками полей являются совершенно разные предметы: магнитные кнопки на одежде, смартфоны, бытовая техника, металлодетекторы и т. д.

    Влияние магнитных полей на часовой механизм было выявлено в 50-х годах ХХ века учеными, исследовавшими показатели отклонения хронометров. Они установили, что металлические детали часов при длительном воздействии магнитных полей могут довольно сильно намагничиваться и надолго сохранять это свойство.

3 способа замерить точность механических часов

  1. Можно сверить показания механических и электронных часов, например, на компьютере или смартфоне, и выявить отклонение за сутки. Конечно, произвести точные замеры данным способом будет проблематично.
  2. Можно воспользоваться электронным секундомером или скачать специальное приложение на телефон. Поставьте таймер на 10 минут и сверьте показания времени с ходом на механических часах. Результат, умноженный на шесть, покажет расхождение за час. В данном случае точность измерений будет низкой.
  3. Проверить точность хода механических часов можно специальным прибором - таймграфером. Он покажет, насколько точно работает часовой механизм. Принцип действия устройства основан на анализе вибраций и построении по ним линий из точек.

Пошаговая регулировка точности механических часов своими руками

Пошаговая регулировка точности механических часов своими руками

Как отрегулировать точность механических часов, если это необходимо? Часовой механизм может неверно отображать время в двух вариантах: либо спешить, либо отставать. Допустимая погрешность хода часов может составлять 40 секунд за 24 часа. Механические часы рано или поздно начинают спешить.

Чтобы отрегулировать точность хода механических часов, необходимо следовать данному алгоритму:

  1. Корпус часов вскрыть, работая на ровной поверхности.
  2. Колесо, приводящее в движение стрелки часов, выдвинуть плавным движением, не прилагая излишних усилий, до щелчка.
  3. Выставить нужное время, вращая колесо.
  4. Надавив на колесо без усилий, вернуть его в исходное положение.
  5. Если часовой механизм нужно завести, покрутить колесо в разные стороны несколько раз. Обычно достаточно 5-7 оборотов. Не нужно вращать его очень долго, чтобы не растянуть пружину.

Устанавливая время на часах, многие не задумываются, в какую сторону правильно крутить стрелки - вперед или назад. Обычно их перемещают в ту сторону, которая ближе к нужному положению на циферблате. Это не всегда верно.

Если вы не уверены, как правильно настроить точность хода на вашей модели механических часов, лучше крутите стрелки вперед. Только после того, как будет установлено время, можно перейти к настройке календаря и других дополнительных функций.

Если правильно и вовремя подзаводить механизм, он будет служить вам долго и точно показывать, который час. Крутить колесо завода можно либо вперед-назад, либо только вперед. Лучше прибегать именно ко второму способу, так вы уменьшите износ кулачковой муфты и заводной пружины.

Поворачивать колесико назад иногда необходимо, чтобы распределить смазку внутри механизма. Данную манипуляцию можно проводить даже с часами, которые вы не носите. Заводить часы нужно плавными медленными движениями, так как детали механизма отличаются хрупкостью и тонкостью исполнения, поэтому применение грубой силы недопустимо.

Регулировка точности хода механических часов в случае, когда они спешат, может быть выполнена своими руками. Учтите, что «градусник» в таких часах может быть как двойным, так и одинарным. Одинарный настраивать легко, нужно просто перемещать штифты. Чтобы настроить точность механических часов с автоподзаводом, советуем обратиться к специалисту, чтобы не повредить устройство.

Как размагнитить механические часы

Как размагнитить механические часы

Часы - это прибор, который очень чувствителен к магнитным и электромагнитным полям. Они могут намагничиваться от бытовой техники, смартфона или компьютера. Стоит отметить, что речь идет только о моделях со стальным спуском и балансовой пружиной. Если вы обладаете такими механическими часами и заметили, что они стали сильно спешить, это может быть вызвано именно намагниченностью.

Обратитесь к хорошему часовщику. В мастерских есть специальные приборы для размагничивания. В домашних условиях также можно попробовать провести нужные манипуляции самостоятельно. Покачайте над часами магнит, привязанный к нитке, подобно маятнику. Еще один способ - пропустить часы через отверстие большого круглого магнита. Это вернет механизм в исходное состояние.

Механические часы - это атрибут роскоши. Они очень чувствительны и требуют бережного обращения, так как детали механизма все время находятся в напряжении и подвержены износу. Тем не менее, такие часы никогда не выйдут из моды. Поэтому они вполне достойны того, чтобы стать фамильной реликвией, передаваемой по наследству.