Рис. 6. Монометаллический баланс

Таким образом, температурное изменение упругости волоска компенсируется изменением момента инерции биметаллического баланса, и период его колебаний становится независимым от изме­нения температуры.

3. ОПОРЫ БАЛАНСА

Ось баланса и камни.Внутри баланса находится плоская сталь­ная перекладина (филигрань). В отверстие, находящееся в центре перекладины, запрессована ось баланса, которая поворачивается на цапфах, входящих в отверстия платины и моста или в подшип­ники из камня. Ось баланса имеет сложную конфигурацию для посадок различных деталей (рис. 7).

Цапфы оси балансаработают в камневых опорах. Камни за­прессованы в отверстия платины и моста.

В некоторых устаревших конструкциях камни крепятся шато-нами. Шатон (рис. 8) — латунная оправа с закрепленным в ней камнем, которая плотно вставлена в отверстие платины или моста и закреплена винтом. Камни запрессованы и камни в шатонах могут перемещаться вверх и вниз для установления правильного вертикального зазора оси баланса.

Материалом для камня служат минералы: искусственные (син­тетические) — рубин, сапфир и природные — агат, гранат; в особо ответственных случаях применяют алмаз. Лучший, наиболее твер­дый, хорошо полируемый материал для камней — искусственный рубин.

Камни должны быть обработаны с очень большой точностью. Допуск по наружному диаметру и высоте равен 0,01 — 0,02 мм,до­пуск по диаметру отверстия исчисляется несколькими микронами (1 микрон = 0,001 мм).

Рис. 7 Ось баланса:

1 — уступ для посадки баланса; 2— уступ для посадки колодки воло­ска; 3 —уступ для по­садки двойного ролика; 4 —шейки оси; 5 — цап­фы

Рис. 8. Шатоны:

1 — латунная оправка (бушон); 2 — ка­мень; 3— закрепление камня с закаткой в бушон; 4 —запрессовка шатона в мост; 5 — закрепление шатона винтом

Сам по себе камень стоит недорого, но ценность часов, рабо­тающих на камнях, возрастает во много раз. Часы, в которых вместо камней применены латунные втулки или футора (т. е. от­верстие для цапф оси не имеет камней) работают намного хуже, так как латунь не поддается хорошей полировке.[Подобные часы (конструкция устаревшая и технически несовершенная) отечественная часовая промышленность не выпускает (примеч. редактора).] Такие часы быстро разрабатываются, тем самым ухудшается их качество, и они преждевременно выходят из строя.

Рис. 9. Цапфа оси баланса, упирающаяся в накладной камень

Накладки и накладные камни.Для облегчения работы ба­ланса и уменьшения трения концы цапф осей (пятки), выходящие наружу из отверстия сквозного камня, упираются в накладные камни — подпятники (рис. 9), закрепленные в накладках. Нижняя и верхняя накладки с накладными камнями прикреплены винтами к платине и мосту баланса.

Рис. 10. Формы накладок: 1 — нижние накладки без камня; 2— верхняя накладка с камнем

Формы накладок показаны на рис. 10.

4. ДЕТАЛИ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПЕРИОД КОЛЕБАНИЯ БАЛАНСА

Градусник. Для регулирования хода часы снабжены градусни­ком (рис. 11), укрепленным на мосту баланса верхней накладкой и вращающимся вокруг накладки. Изменяя длину волоска, он ре­гулирует период колебаний баланса. Для фрикционного передви­жения градусника последний снабжен прорезью. В наружный вы­ступ его вмонтирован замок из латуни (сапожок) со штифтом для часов с плоским волоском или двумя штифтами для часов, в кото­рых наружный полувиток волоска поднят над его плоскостью (во­лосок Бреге). Штифты градусника взаимодействуют с наружным витком волоска.

Рис. 11. Градусники:

1 — градусник с замком для плоского волоска; 2— градусник с находящимся внутри замка первым витком волоска; 3 —градусник с верхней накладкой; 4— гра­дусник с двумя штифтами для волоска (Бреге)

Колодка, колонка и волосок.Для закрепления конца внутрен­него витка волоска на оси баланса служит колодка, а для закреп­ления конца наружного витка волоска в мосту баланса — колонка.

На ось баланса надевается латунная колодка с закрепленной в ней спиралью. Колодка насажена на ось сравнительно туго, но так, чтобы ее можно было поворачивать в любую сторону или снять с оси баланса, для чего в ней сделан очень узкий разрез, благодаря которому колодка пружинит. Колодка по высоте и диа­метру равна уступу на оси баланса, на который она насажена. Чтобы легче было насадить колодку на уступ, отверстие колодки с нижней стороны имеет фаску. Для облегчения съема колодки с уступа, на котором она закреплена, наружный край ее внизу за­круглен. Сбоку колодки высверлено отверстие, куда вставлен вну­тренний конец волоска, закрепленный штифтам. Наружный конец волоска заштифтован в колонке, основные конфигурации кото­рой показаны на рис. 12: 1АБ— латунная колонка со стержнем, туго входящим в отверстие выступа моста баланса; 2АБ— трех­угольная стальная колонка, входящая в отверстие выступа моста баланса и закрепленная сбоку винтом; ЗАВ— стальная колонка с шейкой и шляпкой; 3В— колонка на выступе моста, прижимае­мая стальной скобкой и закрепленная двумя винтами.

Рис. 12. Колонки волосков и мосты:

1 — с посадкой на штифт; 2— с посадкой на призму; 3 — спосадкой в паз

Волосок, проделывая большую работу, совершает за час 18000 колебаний. Скручиваясь, он как бы собирает в себе энергию, затраченную балансом, и в какой-то момент останавливает коле­бательное движение баланса, затем, стремясь вернуться в перво­начальное положение, разворачивается, сообщая балансу движе­ние в обратном направлении. Так возникает последовательный цикл колебательных движений баланса и волоска.

Существуют плоский волосок и волосок Бреге.

Плоский волосок имеет три существенных недостатка:

1) при полностью заведенной пружине часы неминуемо спе­шат, при ослабевающей пружине, т. е. почти к концу завода, часы начинают отставать;

2) плоский волосок развертывается неравномерно;

3) участок волоска от замка регулятора до моста крепления наружного витка в колонке во время работы несколько деформи­руется.

Два последних фактора отрицательно влияют на работу как волоска, так и баланса, отсюда и на точность хода часов.

Над усовершенствованием волоска работал часовой мастер Авраам Луи Бреге (1747-1823 гг.), который изобрел волосок осо­бой формы, названный его именем.

Волосок Бреге отличается от плоского тем, что наружный ви­ток у него отогнут вверх и поднят над плоскостью остальных вит­ков. Он не имеет вышеперечисленных недостатков, свойственных плоскому волоску, и тем самым обеспечивает большую точность хода часов.

Произвольное вибрирование волоска Бреге сведено до мини­мума. Первый его виток, находящийся между штифтами регулятора, во время хода часов почти не изгибается, потому что радиус у первого витка меньше и штиф­ты регулятора стоят ближе к ко­лонке. Такой волосок концентри­чески и равномерно разворачи­вается во все стороны от оси баланса. Влияние регулятора на точность хода часов (если перестав­лять его с одного деления на другое) более чувствительно при волоске Бреге, чем при плоском волоске.