Ремонт часов - Трояновский Василий Васильевич. Страница 24
Перемножив полученные числа, определим общее передаточное число, которое будет равно 3600. Это число представляет собой число оборотов спускового колеса за один оборот барабана.
На оси центрального колеса находится минутная стрелка, которая делает один полный оборот в час. Отсюда следует сделать вывод, что расчет может быть произведен, исходя из известного количества оборотов центрального колеса. Передаточное число от оси центрального колеса к оси анкерного может быть записано следующим образом:
(zцzпzс)/(z'пz'сz'а) = (80·75· 80)/(10·10·8) = 600
т. е. за один оборот центрального колеса анкерное сделает 600 оборотов, а так как центральное колесо сделает 1 об/час, то 600 об/час будет скоростью спускового колеса.
В часах с боковой секундной стрелкой последняя должна делать полный оборот в 1 мин. Передаточное число между центральной и секундной осью равно
(zцzп)/(z'пz'с) = (80·75)/(10·10) = 60,
т. е. за один оборот центрального колеса секундное колесо сделает 60 оборотов.
В часах, не имеющих секундной стрелки, передаточные числа могут иметь иные значения.
Спусковое колесо чаще всего имеет 15 зубьев и передает вдвое большее количество импульсов балансу, так как каждый зуб передает два импульса — первый входной палете и второй — выходной палете. Отсюда появляется возможность высчитать количество колебаний баланса в час:
(zцzпzс2zа)/(z'пz'сz'а) = (80·80·75·15·2)/(10·10·8) =18 000 колебаний баланса в час.
В некоторых часах («Эра», часы иностранных марок) балансы совершают 14 400:16 200; 19800:21600 и т. д. колебаний в час.
Определение числа зубьев отсутствующего колеса или триба не представляет затруднений, если известно количество колебаний баланса в час и количество зубьев остальных колес и трибов.
Подставляя в приведенное уравнение число зубьев известных колес и трибов, можно найти количество зубьев недостающего триба или колес.
Поясним сказанное выше примерами.
Пример 1. В часах, баланс в которых делает 18 000 колебаний в час, zц = 80, zп = 75, zа = 15 зубьев; z'п = z'с =10, z'a = 8 зубьев. Необходимо определить количество зубьев недостающего секундного колеса. Для решения этой задачи подставим в формулу известные значения
(75·zс·2·15)/(10·10·8) = 18000,
откуда найдем количество зубьев секундного колеса:
225·zс = 18000; zс = 18000/225 = 80 зубьев
Пример 2. Предположим, что для этих же часов необходимо подобрать секундное колесо вместе с трибам. Для этого, как и в предыдущем случае, подставим в формулу все известные значения:
(70·75·zс·2·15)/(10·z'с·8) = 18000
Произведем сокращение, оставив в левой стороне неизвестные:
zс/z'с = 18000/225 = 8/1
Таким образом мы нашли отношение числа зубьев колеса к числу зубьев триба. Подставляя значение зубьев триба и отбирая наиболее вероятное их значение, найдем искомый результат.
zс/z'с = 64/8 = 80/10
последнее соотношение, судя по количеству зубьев триба спускового колеса, будет искомым.
Результат показывает, что секундное колесо должно иметь зубьев в 8 раз больше, чем триб.
В приведенной выше формуле число зубьев барабана и триба центрального колеса отсутствовало. Если требуется определить количество зубьев этой пары, то поступают следующим образом.
Количества оборотов спускового колеса в час определяют отношением количества колебаний баланса в час к удвоенному числу зубьев анкерного колеса:
18000/(2·15) = 600 оборотов
Пример 3. Число зубьев барабана определяют, исходя из продолжительности хода часов; обычно оно составляет 36 час. Количество оборотов центрального колеса за час известно, поэтому можно определить его и за время хода от одной заводки, т. е. за 36 часов. Допустим, барабан за 36 часов делает 5 оборотов, тогда передаточное отношение
z'ц/zб = 36 оборотов/5 оборотов = zб/z'ц
Если триб имеет 10 зубьев, то zб/10 = 36/5; zб = 72 зуба
Пример 4. В стрелочной передаче передаточное отношение равно 1/12 или 1/42. Запишем его, вводя обозначения колес и трибов:
zм — число зубьев минутного триба;
zц — число зубьев часового колеса;
zв — число зубьев вексельного колеса;
z'в — число зубьев триба вексельного колеса;
i — передаточное отношение;
i = zмz'в/zвzц
По известной формуле можно определить число зубьев одного из колес, если известно число зубьев остальных.
Пример 5. В часах вексельное колесо имеет zв = 36 зубьев, его триб z'в = 10 зубьев. Часовое колесо zч = 30 зубьев. Найти число зубьев утерянного триба минутного колеса, т. е. z'м =?
В приведенную выше формулу подставим известные значения
1/12 = (z'м·10)/(36·30)
z'м = (36·30)/(10·12) = 9
Таким образом, определено, что утерянный триб должен иметь 9 зубьев.
К зубчатому зацеплению часов предъявляют следующие требования:
1) вращение колес должно быть плавным, т. е. передаточное число зацепляемой пары должно быть постоянным;
2) в зубчатой передаче должны быть сведены к минимуму потери на трение.
Таким требованиям больше всего отвечает так называемое циклоидальное зацепление.
Зуб как колеса, так и триба состоит из головки 1 (фиг. 91) и ножки 2. В циклоидальном зацеплении головка зуба очерчивается по циклоиде, а ножка по гипоциклоиде. Циклоидой называют кривую, которая описывается точкой окружности В, перекатываемой по дуге А начальной окружности колеса без проскальзывания.
Фиг. 91. Элементы зубчатого зацепления.
На фиг. 92 показано, как образуется циклоида, по которой описана одна из сторон головки зуба. Если окружность В перекатывать по дуге А с внутренней стороны, то точки этой окружности описывают кривую, называемую гипоциклоидой. По этой кривой описываются ножки зуба.
Фиг. 92. Принцип построения головки зуба.
Из-за сложности изготовления инструмента теоретический профиль зуба обычно заменяют более простым. Так, профиль головки и зуба описывается по дуге окружности. Зацепление с таким профилем называют часовым.
Для часов наручных и карманных существуют установившиеся соотношения количества зубьев колес и трибов главной передачи. В табл. 1 приведены данные о количестве зубьев колес главной передачи для часов, имеющих 18 000 колебаний баланса в час. Пользуясь таблицей, можно быстро определить количество зубьев подбираемого колеса и триба.
Как показано на фиг. 88, стрелочную передачу образуют минутный триб, часовое колесо, вексельное колесо и триб вексельного колеса.