Рынок насыщен часами разных механизмов. Каждый вид имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Чтобы сделать выбор в пользу того или иного механизма, нужно как следует в них разобраться.
Основные виды часовых механизмов
В основном часы делят на два вида: кварцевые и механические . Их в свою очередь подразделяют на подвиды. Так, механические бывают с автоподзаводом и с ручным подзаводом. Среди кварцевых различают с аналоговым (стрелочным механизмом), жидкокристаллическим механизмом и комбинированным механизмом.
Кварцевые часы
Кварцевые часы – это хронометр с действием работы кварцевого кристалла, через который проходят электрический ток с определенной частотой. Благодаря этому принципу часы показывают точное время. Работают они от батареи.
Если доступно ответить, что такое кварцевый механизм часов, то так называют систему электронных и механических деталей, благодаря которой обеспечивается точный отсчет времени. В таких хронометрах обязательно присутствует кристалл кварца, на нем основана вся работа кварцевого часового механизма.
В зависимости от особенностей механизма, часы могут показывать только стрелочное время, только электронное или сочетать два вывода времени.
Часы женские, SL (цена по ссылке)
Электронный вывод времени предпочитают люди, связанные со спортом . Такие часы называют еще электронными. Они обычно дополняются самыми различными функциями: календарем, таймером, калькулятором, секундомером, счетчиком пульса. С учетом современных возможностей, они способны заменить маленький компьютер. Но такие часы будут стоять очень дорого.
Дорогие варианты дополнительно имеют такие характеристики, как ударопрочность и водонепроницаемость, снабжены уникальными функциями.
Такие часовые механизмы бывают востребованы среди родителей детей школьного возраста. Можно выбрать сравнительно недорогой вариант для ребенка, активно занимающегося в спортивной секции. Также часы часто снабжаются функцией GPS, поэтому всегда есть возможность узнать место, где находится чадо.
Лучшими кварцевыми часами признаны модели Casio и Orient. Tissot выбирают люди, которые отдают дань изделиям швейцарских часовщиков
Механические часы
Механические часы значат то, что их работа основана на движении пружины, находящейся в барабане. То есть источником питания является энергия раскручивающейся пружины. Владелец должен самостоятельно заводить их, чтобы раскрутить часовую пружину и привести механизм в рабочее состояние. Сейчас пользуются популярностью механические часы с автоподзаводом. Но их нужно носить постоянно, чтобы они не нуждались в подзаводе.
Спортивные мужские часы на металлическом браслете, OKAMI (цена по ссылке)
Механические часы также могут дополнительно иметь некоторые характеристики : ударопрочность, водонепроницаемость. Некоторые экземпляры снабжаются интересной функцией «кукушка» – через определенный промежуток времени подается звуковой сигнал (по принципу старинных часов с кукушкой).
Каким часам отдать предпочтение?
Механические часы выбирают люди, которым важно показать свое положение в обществе. Они имеют более высокую цену из-за производителя, работающем на этом поприще более сотни лет, как например, швейцарские
Разница между типами механизмов часов обуславливает их особенности. Выбирать часы следует с учетом этого:
- Наручные кварцевые часы в отличие от механических имеют более точный показатель времени . Погрешность времени составляет не более 20 секунд в месяц. Механические часы набирают такую погрешность за сутки. Поэтому, если человеку важно точное значение времени, им подойдет кварцевый вариант.
- Отличия кварцевых и механических часов также связаны со временем их появления. Механические хронометры имеют значимую историю существования. Кварцевые относят к современным технологиям . Они разрабатывались с учетом всех новейших разработок в области электрики, механики и многих других наук.
- Именно механические часы часто имеют скелетон – прозрачный корпус, который позволяет видеть работу механизма. Это придает им особую оригинальность и стильность.
- Они не требуют специального ухода, кроме своевременного завода.
- Срок службы у кварцевых часов меньше, тогда как механические славятся своим долголетием. Ремонт механических часов обойдется дешевле и будет произведен быстрее.
- Вариант с кварцевым механизмом часто просто не подлежит ремонту из-за сложности.
- Людям, которым важно показать статусность, рекомендуется обратиться к механическим моделям. Те, которым нужны удобные часы, лучше выбрать кварцевые.
Чем отличаются механические часы от кварцевых?
Выбор по производителю
Многие производители выпускают как механические, так и кварцевые наручные измерители времени. Поэтому можно выбрать зарекомендовавшую себя компанию, и отдать предпочтение тому или иному механизму.
Orient выпускает как кварцевые, так и механические наручные часы. Среди модельной линейки можно выбрать доступные варианты. Это японская компания, которая известна более с 1901 года . Ассортимент очень разнообразен. Можно подобрать часы с учетом собственного вкуса и индивидуальных предпочтений:
- Orient RE DK 0002 L Модель стильная, обладает ударопрочными и водонепроницаемыми характеристиками. Стекло – минеральное. Цвет – черный. Станет удачным подарком деловому и успешному мужчине.
- Orient EM 7 J 00 BB . Более дешевый вариант в линейке. Часы механические с автоподзаводом. Имеют минеральное ударопрочное стекло. Выдерживают 5 атмосфер. В них можно плавать в бассейне, но для занятий дайвингом уже не подойдут. Стильный дизайн, удобный кожаный ремешок.
Orient – мировой производитель кварцевых и механических часов
Есть модели на любой вкус, с любыми возможностями. Среди моделей есть и кварцевые варианты, они обойдутся дешевле.
Лучшими признаны модели, способные отражать мировое время и имеющие особое выгнутое антибликовое стекло. Минимальным показателем водонепроницаемости является 50 м. Для подзарядки им требуется находиться не более 4 часов на солнечном свету. Компания выпускает как мужские, так и наручные женские часы.
Невозможно определить лучшие часы в настоящее время. Все зависит от предпочтений человека. Кто-то отдает дань классике, кому-то важны новшества. Прежде всего, следует отталкиваться от репутации производителя.
Часы могут быть простой повседневной необходимостью для вас, в то время как другие считают их выражением своей индивидуальности. Они могут быть довольно дорогими или в доступном ценовом сегменте. Более того, вы можете обладать с парой с несколькими дополнениями, такими как будильник, календарь и прочее, или иметь часы без других функций, кроме основной - показывать время.
Для того чтоб выбрать себе подходящие часы, нужно разобраться для начала в том, что существуют автоматические механизмы, кварцевые, и механические. Давайте рассмотрим, чем же отличаются кварцевые часы от автоматических?
Особенности механизма
Существенным отличием между автоматическими часами и кварцевыми является тип движения, которое используется. Движение часов относится к общим внутренним характеристикам, которые делают часы способными выполнять свою главную функцию. Если провести аналогию с автомобилями, то механизм внутри - это двигатель.
Кварцевый механизм
Кварцевые часы питаются от небольшой батареи, которая посылает заряд своей энергии к кварцевому кристаллу внутри цепи. Тот, в свою очередь, передает импульс и заставляет стрелки двигаться, при этом создавая характерный звук “тик-так”. Наличие звука говорит о том, что ход механизма не такой плавный, как у автоматических часов. Однако, есть много поклонников этого шагающего звука, находящих в нем особый шарм.
Автоматический механизм
Механизм внутри автоматических часов имеет сходство с механическими часами - он не использует батарею, а работает благодаря пружине и ротору. Только в самозаводящихся часах нет необходимости вручную делать дозавод, часы работают благодаря вашему движению в течение дня. Это значит, пружина самостоятельно закручивается пока часы на вас. В автоматических часах максимальная плавность хода, вы не услышите характерного тикающего звука, который может нервировать или отвлекать.
Разница в механизмах завода является основным фактором, который отличает эти два распространенные типа механизмов. В автоматических часах при ходьбе или движении пружина наматывается самостоятельно. Но если часы не использовались длительное время, они теряют свою точность. Чтоб этого не происходило, обладателям автоматических часов необходимо приобрести специальную шкатулку с автоподзаводом. В кварцевых часах есть батарея, именно она поддерживает непрерывную работу механизма и обеспечивает его точность.
2. Как ухаживать
Как и любые другие ценные предметы, за которыми мы бережно ухаживаем, часы не должны становиться исключением. Покупая наручные часы, важно знать, как правильно о них заботиться, чтобы они могли выдержать испытания временем.
Кварцевые требуют только замены батареи через определенное время. Автоматические часы нуждаются в единоразовой смене пружины. Кроме этого, их нужно хранить в шкатулке с автоподзаводом, если вы длительное время ими не пользуюетесь.
Кварцевые часы отличаются устойчивостью к условиям окружающей среды, которой не могут похвастаться никакие другие механизмы. Им не страшна влага, пыль, перепады температур. Именно поэтому, спортивные модели и экземпляры для активного отдыха делают исключительно с использованием кварца.
3. Точность
Любые устройства созданные человеком, и часы не исключение, не могут быть совершенными. Независимо от вида механизма, точность несколько субъективна, поскольку на часы могут влиять различные внешние факторы - вода, грязь, пыль, жара или мороз. Однако, кварцевые часы меньше полагаются на шестеренки, а зависят в основном от батареи. Поэтому практически не подвержены влиянию негативных факторов, а значит и более точные, нежели механические и автоматические.
4. Цена
Автоматические или кварцевые часы, что лучше, когда дело доходит до цены? Многие люди скажут, что автоматические часы обычно стоят целое состояние, а кварц является более доступным, так как его основные компоненты - кристаллы кварца - изобилуют и всегда доступны для массового производства. И в этом есть доля правды.
Учитывая сложность и точность техники, усилия, преданность делу, и мастерство часовщиков необходимые для создания автоматических часов - достаточно причин, по которым автоматические часы стоят дороже.
Однако, если исходить из других характеристик - точность времени, простота в обслуживании, хорошие показатели износостойкости, и к тому же бюджетная цена - несомненно кварцевые часы становятся лидерами.
Автоматические или кварцевые, что лучше?
Ответ один - решать вам. Нет никакого давления. Просто учитывайте приведенную выше информацию о разных часах, прежде чем радостно воскликнуть: “Да! Это то, что мне нужно!” и сделать покупку. К тому же, возможно вы уже имеете свою пару, тогда, надеемся, вы узнали о своих часах что-то новое.
Считаются или кварцевые, или механические. Когда речь идет о любых моделях наручных часов, то здесь обсуждению подлежит не только внешний вид, но и качество механизма. Главные характеристики (надежность, срок службы и точность хода) всегда должны быть высокими. Сейчас уже сошли на нет те «неудавшиеся новинки», которыми так хвалились дизайнеры, а техники уверяли в перспективности. Механико-электронные часы или часы с билянцем не стали достойной заменой классике. Кварцевые или механические часы остаются эталоном.
Что представляют собой кварцевые и механические часы?
На вопрос насчет того,какие часы лучше - кварцевые или механические, дать однозначный ответ нельзя. Механические часы представляют собой классику искусства. В плане престижности и надежности современные механические часы немного выше кварцевых. Кстати, эстетически они многим нравятся больше. Плавный ход стрелок часов по циферблату вкупе с приятной тяжестью на запястье заставляет многих влюбиться в механику. более удобны в использовании. Одна из самых приятных их особенностей - это то, что отсутствует необходимость заводить их и постоянно беспокоиться, что они внезапно остановятся. Точность хода у кварца выше, чем у механических моделей. Функции непосредственно самого кварцевого механизма позволяют создавать более легкие и тонкие часы.
Принцип действия кварцевых и механических часов
Главное отличие кварцевых часов от механических — это принцип действия. Роль двигателя в механических часах отводится спиральной пружине. Она закручивается специальным образом при процедуре завода часов. Запускает в действие часовой механизм ее постепенное раскручивание. Таким образом приводится в движение барабан с маленькими зубьями. Погрешность хода может возникнуть из-за неравномерного раскручивания пружины. Автозаводом оснащаются все механические швейцарские часы, ценовая категория которых начинается от трехсот долларов.
Кварцевым часам энергию дает специальная батарейка, рассчитанная на срок от двух до семи лет работы. передает энергию электродвигателю. Именно он поворачивает стрелки отличаются отменной точностью хода. Кристалл кварца при нажатии порождает электрический импульс, а при воздействии на него током - сжимается. Если батарейка качественная, то заводить эти часы потребуется лишь раз в 2-3 года.
Нельзя с полной уверенностью заявить о том, какие часы лучше. Кварцевые или механические часы обладают своими преимуществами и недостатками.
Механические часы
Наиболее технологичными, более сложными в разработке и производстве по праву считаются механические часы. Обязательное их качество — сложнейший механизм. Мировые производители соревнуются в искусности, выпуская на рынок самые сложные варианты механических часов. Однако даже самые бюджетные модели надёжны и точны в показаниях.
Механизмы механических часов - это истинное произведение искусства и технической мысли. Над созданием новых часов трудятся целые отделы и сверхмощные компьютеры. Добились многого: побеждены проблемы реагирования пружины на колебания температуры, внедрены системы, которые обеспечивают постоянное натяжение, используются новые стойкие материалы для устранения трения в механизме. Итог работ - высочайшая точность. Другой важный момент - эстетический. В тренде модели, за работой механизма которых можно наблюдать. Создание механизма - это не только вопрос ювелирной красоты. Не стоит забывать, что все материалы механических часов сложны в обработке.
Кварцевые часы
Кварцевый механизм - это хорошо забытое старое. Заключается такая инновация в ремейке классического часового механизма на современный лад. Идея движения циферблатных стрелок, при помощи которых показывается время, остаётся такой же, но в качестве источника движения выступает батарейка и сам кварц, а не механическая сжатая пружина. На смену сложной системе шестерен пришел шаговый двигатель. Этот механизм лоялен по цене. В легких женских часах кварцевый механизм незаменим, ведь там попросту для классического механизма не остаётся места. Никакого частого завода часы кварцевые не требуют.
Какие часы лучше - кварцевые или механические?
Для механических часов допустимые границы погрешности составляет от 20 до 40 секунд за 24 часа. В самых дорогих моделях разница допустима лишь 1-2 секунд в сутки.
Для кварцевых часов допустимым является расхождение 15-20 секунд в месяц. Если для вас главный параметр - точность, то лучше выбор остановить на моделях с кварцевым механизмом. Точность механических часов напрямую зависит от множества факторов: температуры окружающей среды, положения часов при носке, уровня износа деталей. Кварцевые более неприхотливы (в механизме нет хрупких деталей). Но кварц может пострадать от магнитных полей. Но такие часы менее восприимчивы ко всем факторам, которые способны вывести из строя механику. Именно поэтому мировые производители, отвечая на вопрос "какие часы лучше - кварцевые или механические - по сроку службы", чаще всего настаивают на кварце. Кварцевые механизмы доминируют на мировом рынке. Раз в три года как и механическим, так и кварцевым часам требуется смазка, чистка и регулировка.
Стоимость механических часов зачастую больше кварцевых. Такой феномен объяснить просто: механика имеет больше деталей.
Детали механических часов подвергаются постоянной нагрузке. Поэтому при изготовлении механизмов используют стойкие материалы: сталь, латунь, рубин. Детали в кварцевых моделях более свободны: они оказываются нагруженными на долю секунды, в тот момент, когда двигатель поворачивает колеса. Использовать для кварцевых моделей можно самые мягкие материалы, такие как пластик, пластмасса.
Большой популярностью пользуются и кварцевые, и механические часы. Разница определяется для каждого по-своему. Если вести речь о мужских моделях, то можно порекомендовать механику — она выглядит солидно и статусно. С женскими часами проще — кварцевый механизм легко поместится в миниатюрные модели.
Устройство часов схоже со строением автомобиля. В них также есть «кузов», «двигатель», «регулятор», «счетчик», «индикатор» и другие схожие понятия о технических моментах строения механизма. Разбор строения будет проходить, так же как и в других сложносоставных механизмах, по «ключевым местам».
Двигатель – эта часть механизма отвечает за движение стрелок на циферблате.
Двигатель часов в разрезе.Регулятор – отвечает за скорость вращения двигателя и за точность показаний времени.
Счётчик – ведёт считывание показаний колебаний (колебательная система) и «переводит» данные в движение стрелок или показания дисплея (электронные часы).
Индикатор - внешняя часть часов, на которую выводятся показания времени (циферблат или дисплей).
В некоторых типах устройств будут видоизменяться некоторых части механизма, но общий принцип работы колебательной системы не претерпит существенных изменений. В некоторых как в устройстве настенных часов регулятором будет маятник и сложная система шестерёнок. Такая же система шестерёнок (колёс) и микросхема (считывает колебания кристалла кварца) присутствует в кварцевых устройствах. Данная схема присутствует даже в квантовых часах (атомных), просто она считывает показания не с маятника или кварца, а с колебания атомов.
Общий принцип работы схож для всех видов устройств, и он не претерпел серьёзных видоизменений на протяжении всей истории создания механизмов такого типа.
Виды часовых механизмов.
Исходя из особенности «ключевого места» часы можно поделить на два класса. В основном по тому, какой регулятор там используется, они расходятся на две категории кварцевые и механические.
Механические часы – работа таких устройств базируется на основе колебаний маятника или балансира. Источником питания обычно служит пружинный механизм или гиревой.
В кварцевых часах – механика работы строится на колебаниях кварцевого генератора. В таких устройствах элементом питания в большинстве случаев является батарейка.
Так же механические часы распределяются по классу регулятора и приводу, а кварцевые по типу индикатора и источнику питания.
В то время как история существования механических часов насчитывает более 1000 лет, то история кварцевых насчитывает всего лишь чуть более 40 лет и с момента появления кварцевого механизма не утихают споры о том, какой же всё-таки лучше. Адекватного ответа на этот вопрос ещё ни кто не дал.
Сравнительные характеристики механических и кварцевых часов.
Сравниваться они будут по ряду основных характеристик.
- Первое (1). Точность хода (нормальная/максимальная)
- Второе (2). Время до завода/смены элемента питания.
- Третье (3). Ударопрочность.
- Четвёртое (4). Чувствительность к перепадам температуры.
- Пятое (5). Срок эксплуатации.
- Шестое (6). Ремонтопригодность
- от +40 до -20 секунд в сутки/±7 секунд в день.
- 40 часов/20 дней.
- низкая (из-за возможного выхода из строя части шестерёнок).
- очень высокая (по причине свойств материалов, из которых состоят некоторые детали).
- от 10 лет.
- очень высокая (возможность замены некоторых элементов конструкции механизма).
Механические часы.
Кварцевые часы.
- ±20 секунд в календарный месяц/±5 секунд в календарный год.
- от 2 до 10 лет.
- высокая (такое возможно по причине особенностей конструкции).
- низкая (так же связанно с особенностями конструкции).
- от 5 до 10 лет.
- весьма низкая (замене обычно подлежит весь блок механизма).
Преимущества кварцевых часов.
Точность – В связи с маленькими показателями в отставании/опережении заданного времени. Надёжность – В таком виде механизма очень мало деталей и это обеспечивает постоянную надёжную работу. Ударопрочность – Из-за особенностей конструкции и отсутствия сложносоставных деталей эти часы не боятся обычных механических повреждений, что могут произойти в повседневной жизни. Долговечность элемента питания – Срок службы батарейки в часах составляет в среднем 2 – 3 года.Простота и надёжность механизма – Так как механизм таких часов в основном своём виде состоит из разных видов пластика и его производство полностью автоматизировано, эти свойства дают долговечность и понижают стоимость продукции на выходе.
Достоинства механических часов.
Отсутствие необходимости замены элемента питания – Не требуется тратить деньги на замену батареек и замену оной.
Ремонтопригодность – Возможность замены любой части механизма в условиях часовой мастерской.
Срок эксплуатации – Данное условие зависит только от хорошего отношении к часам в процессе эксплуатации.
Стиль, определённый временем – Такие часы не утратят своей актуальности и через 100 лет.
Даже после такого анализа вопрос о том, что лучше не возможен по причине того что каждый сам определяет, что ему нужнее, приятнее и выгоднее. Выбор всегда зависит от индивидуальных предпочтений.
Устройство и принципы работы часовых механизмов.
Основные принципы работы механических наручных часов.
Способ работы часов с балансирным механизмом такой же, как у гиревых и маятниковых часов. В механизме такого типа тоже есть пружина (двигатель) которая вращает зубчатые колёса и стрелки.
Такой тип часов можно перемещать в пространстве как угодно, трясти, вертеть и им ничего от этого не будет.
Пружина в часах, будучи лентой из стали или иного специализированного сплава находится в свёрнутом виде в металлическом барабане. На внешне цилиндрической поверхности барабана сделаны зубья и по этой причине он является одним из зубчатых колёс внутри часов. Это колесо-барабан одето на определенный вал, на котором может свободно крутиться вокруг его оси. Один конец пружин закреплён внутри барабана, а другой закреплён за крючок на валу.
Общая схема и детали двигателя наручных часов показаны на рисунке ниже.
Схематическое изображение стандартных наручных часов с боковой секундной стрелкой.
Когда вращаешь вал, а барабан не двигается, пружина закручивается. Если после этого зафиксировать вал, то пружина, раскручиваясь, будет стараться провернуть барабан. Это движение переходит на центральный триб и с него на триб минутной стрелки, вексельное колесо и триб вексельного колеса на часовое колесо, на втулке которого закреплена часовая стрелка. На этой колёсной передаче число зубцов подобранно таким образом, что часовая стрелка в 12 раз вращается медленней минутной.
Если взвести пружину, а потом отпустить то она развернётся почти мгновенно.
Но от часового механизма требуется совсем другое, равномерное вращение стрелок на определённый срок времени. Для такого нужно устройство, которое будет за равные временные промежутки позволять барабану (так же и стрелкам) двигаться под строго определённый угол расположения на циферблате. Такое устройство, которое задаёт такие промежутки времени в часовом механизме, называется регулятором. В наручных и карманных часах используется система движения балансир - спираль.
Во время поворота балансира в любую сторону в спирали нарастает напряжение, увеличивающееся прямо пропорционально углу поворота. После этого отпущенный балансир под воздействием спирали начнёт обратное движение в положение равновесия. В таком положении нарастающее напряжение спирали исчезает, но балансир по закону инерции продолжает движение дальше на почти такой, же угол, какой был до этого и продолжит рост напряжения в спирали. Без трения и других факторов внешнего воздействия балансир продолжал бы колебания системы до бесконечности. Частота колебательной системы балансир – спираль не зависит от амплитуды движения (максимального угла поворота) на который был перемещен балансир. Такая система называется изохронной.
Время полного колебания (движения) балансира которое он совершает, зависит от напряжения спирали, размера и массы самого балансира. По этой причине он, так же как и маятник совершает колебательные движения с не изменой частотой. Значит, возможно, использование такой системы для нормализации скорости движения колёсной передачи. К реалиям повседневной жизни это имеет малое отношение, но по ряду причин это не возможно. Трение и другие факторы работы балансира с течением времени приводят к полной остановке механизма. Для постоянной работы колебательной системы необходимо в определённый промежуток времени «сдвигать» балансир этим давая ему энергетический толчок. Так же движение баланса нужно превращать в равномерное вращение стрелочной передачи. Для разрешения таких проблем служит определённое устройство, называемое спуском или ходом.
Анкерный спуск (ход).
Анкерный ход (спуск) будучи частью часового механизма служащей одновременно для двух определённых целей, превращения постоянных и не изменчивых колебаний балансира во вращение зубчатых колёс с неизменной скоростью движения, включающую в себя так же стрелочную передачу и перемещение «энергии» от «двигателя» балансиру для продолжения его работы. Данный ход помогает системе балансир – спираль руководить работой зубчатой передачи таким образом, что за один такт колебания балансира шестерёнки перемещались под определённые углы.
Так же есть большое количество известных конструкций спускового механизма, но на данный момент большинство наручных часов имеет в своём «содержании» определённый тип который носит название швейцарский анкерный спуск.
Отличительной характеристикой данного спуска приходится наличие определённого элемента имеющего вид корабельного якоря, который называется анкерной вилкой, имеющей место постоянного пребывания между балансиром и последним зубчатым колесом.
У анкерной вилки имеется два плеча, на которых закреплены рубиновые камни которые имеют название палета. А так же у неё есть раздвоенный хвост, концы которого называют рожками. Вилка надевается на ось, на которой она может двигаться в любую сторону. Так же в состав данного спуска входят шестерёнки особой формы, из-за чего носит название анкерное колесо, а также имеется импульсный ролик с импульсными камнями, находящиеся на оси балансира. Детали и устройство механизма приведены ниже на рисунке.
Работа анкерного хода в схематическом изображении.
Балансир (баланс) основную часть времени перемещается «независимо» и не соприкасается с анкерной вилкой. Переходя в своём движении на исходную точку, он ударяет импульсным камнем по рожку и проворачивает анкерную вилку. От такого движения палета запирающая «зуб» анкерного колеса приподнимается и разблокирует его. (часть рисунка под номером 1)
В момент освобождения «зуба», анкерное колесо под воздействием пружины начинает проворачиваться и после этого уже «зуб» анкерного колеса сдвигает палету и приводит в движение анкерную вилку. Рожок анкерной вилки догоняя импульсный камень бьёт по нему, передавая балансиру (балансу) добавочную энергию. (часть рисунка под номером 2)
Анкерное колесо сдвигается на небольшой угол и после этого уже другой зуб опирается в противостоящую палету анкерной вилки. Во время обратного движения балансира (баланса) вся процедура повторяется в той же последовательности что и до этого но с противоположной стороны вилки. (часть рисунка под номером 3)
В одно полное колебание балансира (баланса) анкерная вилка даёт возможность анкерному колесу продвинуться только на один «зуб». В то время когда анкерное колесо двигается и бьётся «зубом» о палету анкерной вилки происходит определённый звук «тик-так». (часть рисунка под номером 4)
Чем выше частота колебаний, тем меньше он реагирует на негативные проявления вроде встряхивания. На данный момент в наручных часах применяется балансир (баланс) имеющий частоту колебаний 0.4 секунды 0.33 секунда, а в наиболее точных всего 0.2 секунды.
Скорость колебания балансира (баланса) в тысячи раз превышает скорость вращения барабана для того чтобы синхронизировать скорости их перемещения между барабаном и анкерным колесом вставляют ещё ряд колёс и трибов имеющих название основной колёсной системы.
Зубчатая передача от барабана к анкерному трибу повышает число оборотов и в таком же количестве снижает передачу мощности. Основную колёсную систему создают, так чтобы первый после барабана триб сделал один оборот за час, и его ось прошла через центральную часть часов, от этого он получил своё название «центральный триб». На оси центрального триба размещают триб минутной стрелки, где и располагается минутная стрелка. Ось триба делающего один полный оборот в одну минуту почти всегда ставят выше шести часовой метки и закрепляют на ней секундную стрелку.
Принцип работы кварцевых часов (включая в себя электронные).
За тысячелетие существования наручных часов (механических) люди продолжали совершенствовать их механизм. Следование по пути развития высоких технологий отразилось и на механических часах в лучшую сторону, так как люди смогли добиться точности хода равной ± 5ти секундам за 24 часа. Но такие механизмы, будучи весьма сложными в производстве и имеющими весьма непомерную цену не пользовались популярностью. Этот аспект повлиял на появление принципиально нового механизма, кварцевого. Кварцевый механизм, имея весьма высокую точность хода, обладает весьма низкой стоимостью. Он стал весьма популярен среди населения именно из-за своих качеств. Подавляющее количество выпускаемых в мире устройств на сегодняшний день несут в себе кварцевый механизм.
Общее схематическое устройство кварцевых часов
Главными узлами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду передаёт импульс двигателю, а тот следом поворачивает часовые стрелки.
Часы получили своё название из-за того что источником колебаний является кристалл кварца. Кристалл кварца выдаёт большую стабильность вырабатываемых импульсов, следовательно, большую точность хода. Источником питания механизма энергией является батарейка, от неё получает необходимый заряд электронный блок и двигатель. Такие элементы питания рассчитаны на срок эксплуатации равный примерно двум годам. Основным достоинством батарейки является отсутствие нужды в заводе часов каждый день. Исходя из характеристик данного устройства, можно заключить, что такой сплав точности и простоты эксплуатации достаточно удобен большинству людей.
В некоторых случаях за место циферблата устанавливают электронный дисплей. В России такой вид часов называют Электронными, а во всём остальном мире данные устройства называют кварцевыми с электронной индикацией. Такое определение должно указывать на то, что данный механизм сконструирован на основе кварцевого генератора и время выводится на дисплей.
По основному своему содержанию они являются крошечным компьютером с запрограммированной микросхемой. Такие часы легко превратить в универсальное устройство, несущее в себе функции хронографа, секундомера, будильника, календаря и многие другие функции всего лишь добавив новый код в микрочип. Так же кварцевые часы отличает от механических то, что после интеграции этих функций, стоимость повышается на очень незначительную сумму.
Кристалл кварца, обладая пьезоэлектрическими свойствами при сжатии, вырабатывает электрическое поле, но если на него воздействовать электричеством, то кристалл «сожмётся». Таким образом, можно заставить кристалл колебаться (на этом свойстве данного минерала и построена вся система кварцевого генератора). Все кристаллы имеют разную частоту резонанса. Длительным подбором размера кварца находят нужный с частотой в 32768 герц.
В электронном блоке наручных кварцевых часов находится генератор электрических колебаний. Данное устройство выдаёт электрические колебания и для его стабилизации используют кристалл кварца на резонансной частоте. По вытекающим из этого особенностям у нас есть генератор электрических колебаний с постоянной частотой колебаний. После всего этого остаётся предать равномерные колебания для движения стрелок.
Генератор производит 32768 колебаний в секунду, а это приблизительно в 10000 раз превосходит колебания балансира. Не один механизм в мире не сможет работать на таких скоростях. И по этой причине в них дополнительно стоит часть называемая двигателем, она отвечает за преобразование колебаний такой мощности в импульс с частотой всего лишь 1 герц. Импульсы такой мощности подаются на обмотку шагового двигателя.
Устройство шагового двигателя.
В двигатель входят, статор с находящейся на нём закреплённой катушкой с обмоткой и ротором является магнитом, насаженным на ось. Когда через катушку проходит электрический импульс возникает электромагнитное поле, которое сдвигает ротор на пол-оборота. Ротор по системе зубчатых колёс двигает стрелки на циферблате.
Подробная схема кварцевых часов.
Автоподзавод
Первые механизмы с автоподзаводом были выпущены в 18 веке, а в 1931г появились первые наручные часы с такой функцией. Основной массовый выпуск таких устройств начался на 20 лет позже. И после этого часы с автоподзаводом стали завоёвывать всё большую популярность и уважение, связанные с их удобством и функциональностью.
Принципы работы автоподзавода.
Основным источником получения энергии в механических устройствах является пружина. Она взводится при помощи вращения заводной головки и через систему шестерёнок переходит на вал барабана. Каким же образом часы могут заводить себя сами?
Устройство подобного механизма весьма похоже на то если положить камень в коробку и поболтать, то камень начнёт стучаться об стенки коробки. Это возможно из-за закона всемирного тяготения и инерции. Часы с автоподзаводом построены по такому же принципу. В их механизме есть свой «камень», будучи закреплённым на оси грузом похожим на сектор со смещённым центром тяжести он при любом движении руки поворачивается вокруг своей оси и дозаводит пружину через систему специальных зубчатых колёс.
Для того чтобы данный сектор смог пересилить сопротивление пружины и подзавести механизм он должен иметь превосходящую инерцию. По этой причине сектор производят из двух разных частей, тонкой и легкой верхней пластины, полукольца из вольфрамового тяжёлого сплава. Диаметр сектора пытаются по возможности сделать максимальным.
Сектор автоподзавода двигается от любого движения руки носящего человека, его вращение не зависит от степени завода пружины. От возможного разрыва из-за сильного завода пружины такие устройства снабжают тем или иным механизмом защиты. В основном устройства с автоподзаводом снабжают пружиной прикреплённой к барабану таким образом, что она не крениться полностью, а при помощи фрикционной накладки. Упругость рассчитана таким образом, что при полном заводе внешний конец пружины с фрикционной насадкой проскальзывал, защищая, таким образом, пружину от разрыва. В некоторых случаях, когда заводишь часы можно слышать щелчки, такой звук означает, что пружина проскальзывает.
Плюсы и минусы часов с автоподзаводом.
Плюсы. Часы с автоподзаводом не надо заводить каждый день. Так же помимо удобства в них есть ещё и два дополнительных преимущества. Сектор держит пружину в постоянном «тонусе» что благоприятно сказывается на точности. Водозащита таких часов гораздо выше в связи с тем что в таком механизме практически не используется заводная головка и это даёт дополнительные гарантии что грязь и влага не попадут внутрь механизма.
Минусы. Устройства с такой функцией являются весьма сложным механизмом, что в разы увеличивает вероятность поломок. Часы с авто подзаводом имеют весьма не маленькие размеры что практически переводит их в разряд чисто мужских часов. Из-за того что основным компонентом сектора является вольфрамовый сплав стоимость таких часов весьма велика. И главным минусом таких устройств является низкая ударопрочность. Некоторые особо сильные удары приводят к тому что опора сектора ломается под его весом и это приводит к полной не годности механизма.
На сегодняшний день основная масса производимых механических часов в мире имеет комплектацию включающую автозавод, исключение составляет лишь самый дешевый или очень дорогой модельный ряд. В бюджетном варианте автоподзавод не предусмотрен исходя из целей снижения стоимости продукции, а дорогом (элитном) варианте часов из-за сложности конструкции (дополнительные функции) в большинстве случаев не возможно поставить автоподзавод. Большое количество дополнительных функций делает механизм более массивным, тяжелым, а после добавления автоподзавода произойдёт неминуемое увеличение массы и объема что является неразумным. Дополнительные функции требуют для нормальной работы большего количества энергии и мощной пружины и из-за этого сектор автоподзавода не в силах её подзавести.
"Самозаряжающиеся" кварцевые часы.
Один из основных недостатков кварцевых часов можно считать необходимость замены элемента питания. Для облегчения жизни человека носящего такое устройство были разработаны несколько способов подзарядки элемента питания. Основные используемые технологии, применяемые в кварцевых наручных часах это Kinetic/Autoquartz и EcoDrive. Такие технологии базируются на том, что подзарядка элемента питания происходит извне. EcoDrive – Использует для подзарядки энергию солнечных лучей попадающих на циферблат. Kinetic/Autoquartz – Подзарядка происходит посредством движения руки человека (закон о кинетической энергии движущегося тела).
Технология Kinetic.
Кварцевые часы с технологией Kinetic являются механизмом, которому не требуется замена элемента питания (батарея). В таких устройствах кинетическая энергия от движения руки видоизменяется на электрическую, которая питает батарею. Такой механизм является сплавом Кварцевых и механических часов с автоподзаводом. От движения руки груз, похожий на используемый в часах с автоподзаводом, двигается по кругу вокруг оси и по системе зубчатых колёс приводит в движение ротор генератора. Электричество, вырабатываемое генератором, подзаряжает накопитель энергии – конденсатор.
Для вырабатывания электрического тока генератором необходимо чтобы ротор вращался с очень большой скоростью. В устройствах с механической начинкой колёсная передача уменьшает обороты от груза до барабана, а в часах с технологией Kinetic всё с точность также, но наоборот. Часы с такой технологией имеют колёсную передачу, которая выдаёт скорость вращения ротора до 100.000 оборотов за 60 секунд. Из-за такой скорости главной проблемой механизма становится трение в опорах ротора.
Для снижения трения в опорах генератор построен таким образом, что ротор находится в магнитном поле обеспечивающим как бы невесомость и почти не касается опор. Из-за магнитной подвески ось, у которой диаметр на концах всего лишь 0.10-0.15 миллиметра (что является размером, который в 3-4 раза меньше человеческого волоса) может выдерживать вес ротора который в среднем в 20 раз больше весит ротора шагового двигателя. Высшим достижением этой технологии можно назвать изготовление с максимально возможной точностью оси ротора (имеющей мизерный размер). Так же для уменьшения трения изготовили уникальную смазку для опор ротора имеющую малую вязкость.
От резких движений и допустим от удара руки о стену, груз начнёт вращаться с возросшей скоростью превосходящую нормальную во много раз. Для предохранения от разрушения центральной оси ротора требуется ограничить скорость во время вращения. Поэтому в передаче используют фрикционную муфту. Внешний вид такой муфты – обычное колесо с трибом, но оно сидит на оси не плотно, а с небольшим трением. Когда скорость нормальна триб вращается вместе с колесом, но когда происходит резкое ускорение, триб муфты поворачивается отдельно от колеса, предохраняя ротор. Ротор генератора вращается с грандиозной скоростью и из этого следует, что баланс должен быть выверенным с очень большой точностью иначе он просто сломает часы./p>
Технология Eco-Drive
Данная технология появилась в 1995г. Основные принципы работы её составляют: получение энергии из солнечного света посредством трансформации оного фотоэлементами в обычный электроток нужного напряжения.
14.06.2015
Часы разделяют на два основных вида по типу используемых в их механизме устройств: кварцевые и механические. В свою очередь, механические часы по виду регулятора могут быть маятниковыми или балансовыми, а по типу привода - пружинными или гиревыми.
Кварцевые часы классифицируют по типу индикации на аналоговые или комбинированные, а по используемому источнику питания электронного блока на Kinetic, Ecodrive и работающие от батарейки.
Еще существует менее распространенный часовой механизм Spring Drive. Принцип его работы заключается в генерировании электрической энергии для управления из механической, из-за этого дополнительные источники питания не требуются.
Сравнение механического и кварцевого типов часового механизма
Покупателей, которые еще не определились со своими личными предпочтениями, интересует извечный вопрос, часы какого типа лучше: механические или кварцевые? И те и другие часовые механизмы имеют свои сильные и слабые стороны. Если история механики исчисляется столетиями, то кварцевый часовой механизм появился не так давно, примерно 40 лет назад.
Механические часы считают классикой часового искусства, они более престижны, подчеркивают статус владельца, его вкус и консервативность. Характерный звук вращения ротора подзавода, плавное движение стрелок по циферблату - все это похоже на ритуал, который так нравится поклонникам механических часов. За счет того что в процессе изготовления механических часов необходима ручная работа сборщиков и наладчиков, они обойдутся дороже кварцевых.
Часы с кварцевым механизмом удобнее в использовании, они легче и тоньше. По показателю точности хода кварцевые превосходят механические, к тому же не требуют подзавода. Еще одним существенным преимуществом кварцевых часов являет тот факт, что их точность не зависит от внешних факторов (перепадов температур, влажности, положения, степени износа деталей и т. д.)
Существует мнение, что механика намного долговечнее. Это спорное утверждение, качественный кварцевый механизм обладает примерно таким же рабочим ресурсом и запасом прочности. Поэтому долговечность наручных часов, при одинаковых условиях эксплуатации больше зависит от репутации производителя и своевременного обслуживания.
Достоинства кварцевых часов
Точность хода. Кварцевый часовой механизм очень точный, самые простые модели демонстрируют максимум отклонения 20 секунд в месяц, тогда как механические часы дают точность хода - около 40 секунд в день. Поразительную точность обеспечивает кристалл кварца.
Устойчивость к ударам. При любом механическом воздействии на кварцевые часы (удар, падение и т. д.) скорее пострадает их корпус, нежели выйдет из строя сам механизм. За счет высокого показателя противоударности, часы с кварцевым механизмом намного надежнее и удобнее в эксплуатации.
Приемлемая стоимость. В механизме нет тяжелых деталей и больших статических нагрузок на них, поэтому для производства используются недорогие материалы. А сам процесс изготовления и сборки полностью автоматизированный.
Надежность и простота в обслуживании. Кварцевые часы не требуют подзавода, автономность - это одно из главных их преимуществ. Даже если они долгое время будут просто лежать на полке, их точность по-прежнему останется на высшем уровне. Обслуживание часов заключается в своевременной замене источников питания. Батарейки необходимо менять примерно 2-3 раза в год, в зависимости от их качества. В некоторых моделях срок службы батареи составляет больше десяти лет.
Преимущества механических часов
Высокая ремонтопригодность. Специалисты в часовых мастерских смогут изготовить и заменить практическую любую деталь, вышедшую из строя. Независимо от года выпуска, механику можно отреставрировать, сохранив при этом оригинальный часовой механизм. При хорошем уходе (чистке и смазке) срок службы механических часов исчисляется десятилетиями.
Независимость от внешних источников питания. В механических часах нет батареек или аккумуляторов, которые необходимо периодически менять.
Изучив характеристики и принципы работы двух основных типов часовых механизмов, покупатель сможет сам сделать вывод: какие часы для него лучше - кварцевые или все-таки механические.
