Г. Солнцев - Ремонт часов своими руками. Пособие для начинающего мастера

В бесконтактных электронно-механических часах может быть применена так называемая червячная передача вместо традиционной цилиндрической пары (колесо — триб). Червячная пара обладает большим передаточным отношением по сравнению с цилиндрической колесной парой, что дает возможность исключить из колесной системы механизма две пары колес (анкерный триб — секундное колесо и секундный триб — промежуточное колесо). Поэтому червячная передача применяется в тех конструкциях, где необходимо создать компактный механизм с упрощенной кинематической схемой.

Конструктивной особенностью этих часов является также наличие в них специального штифтового хода с магнитной притяжкой, что создает определенные проблемы в ремонте.

Рассмотрим в качестве примера схему электронно-механического будильника (рис. 8).

Рис. 8. Кинематическая схема электронно-механического будильника:

1 — баланс;

2 — катушки;

3 — начеты диска;

4 — триб секундного колеса;

5 — колесо промежуточное;

6 — триб минутной стрелки;

7 — колесо центральное;

8 — колесо вексельное;

9 — триб вексельного колеса;

10 — колесо часовое;

11 — колесо сигнальное;

12 — триб переводной;

13 — зуб анкерного колеса;

14 — триб промежуточного колеса;

15 — пружина тормозная;

16 и 17—диски палетные нижний и верхний;

18 — колесо секундное;

19 — триб анкерного колеса;

20 — вал переводной;

21 — колесо анкерное;

22 — противовесы

Механизм часов имеет 4 рубиновых камня и бесконтактный электромагнитный привод и состоит из электронного блока, колебательной системы (баланс—спираль), штифтового анкерного преобразователя движения узла баланса, источника постоянного тока, колесной системы, электрического звонка или зуммера и устройства для его включения и выключения. Электронный блок часов получает питание от гальванического элемента. Продолжительность работы часов от одного источника тока 12 месяцев.

Перевод стрелок осуществляется при помощи кнопки. Некоторые часы имеют автономно включающуюся подсветку циферблата в ночное время.

Узел баланса (1) состоит из двух параллельных пластин в форме дисков, соединенных втулкой. Втулка насажена на ось баланса. И диски, и втулка сделаны из мягкого магнитного материала и вместе образуют магнитопровод, через который замыкается магнитный поток от постоянных магнитов.

Магниты приклеены к внутренней стороне дисков баланса, а на противоположных сторонах дисков закреплены уравновешивающие грузы (противовесы) из немагнитного материала. Противовесы (22) сконструированы и прикреплены к пластинам таким образом, что за счет поворота баланса появляется возможность регулировать его.

Спираль баланса сделана из сплава железа и никеля. Форма и крепление спирали колебательной системы такие же, как у механических часов.

С противоположной стороны спирали на оси баланса находится ролик со штифтом, взаимодействующий с анкерной вилкой. Перемещение анкерной вилки ограничено штифтами, а ее притяжка к ограничительным штифтам осуществляется при помощи двух постоянных магнитов. Один из них закреплен на втулке анкерного колеса, а другой — в противовесе анкерной вилки. Магниты установлены друг к другу одноименными полюсами. По своему устройству и конфигурации штифты анкерной вилки и анкерное колесо аналогичны соответствующим деталям штифтового хода механических часов.

Колебательные движения узла баланса преобразуются во вращательное движение анкерного колеса (21) с помощью штифтового анкерного хода (анкерного преобразователя). Далее вращение передается на стрелки.

Анкерный преобразователь состоит из ролика узла баланса со стальным цилиндрическим штифтом, анкерной вилки с двумя стальными штифтами, выполняющими роль входной и выходной палет, и анкерного колеса.

Передача вращения на стрелки в этих часах также аналогична анкерному спуску механических часов. Однако анкерная вилка в этом случае работает в обратном направлении, то есть движение передается не от анкерного колеса на анкерную вилку, а от анкерной вилки, перемещаемой штифтом баланса, на анкерное колесо.

Электронный блок часов выглядит следующим образом: плата из специального материала, на которой смонтированы элементы электрической схемы. Электрическая схема часов собрана на плоском полупроводниковом германиевом транзисторе.

Для того чтобы обеспечить наилучший режим работы схемы, между базой и коллектором транзистора включен резистор.

Транзистор имеет три вывода (эмиттер, коллектор, база). Кроме него, в электрическую схему входят индукционная катушка, намотанная в два провода и состоящая из обмоток с выводами, припаянными к проходным контактам, два конденсатора и резистор с сопротивлением 270 кОм. Электронный блок с токосъемной пластиной соединяется гибким изолированным проводом.

Источник постоянного тока отключен в том случае, когда узел баланса часов находится в положении равновесия. Когда подключается источник постоянного тока, появляется первичный ток в цепи импульсной катушки и транзистора. Величина этого тока слишком незначительна, поэтому слабое магнитное поле, которое он возбуждает в катушке, не может вызвать отклонения узла баланса и заставить его колебаться. Поэтому для начала работы системы необходимо привести в движение узел баланса.

Для этого надо отвести узел баланса на некоторый угол от положения равновесия. При этом полюса постоянных магнитов смещаются, и под воздействием спирали устремляются в сторону оси симметрии катушек.

При движении узла баланса в этом направлении постоянные магниты, находящиеся на ободе баланса, пересекают витки катушки возбуждения.

Электродвижущая сила, возникающая при этом в катушке, имеет такую полярность (до момента совмещения с ней), что запирает транзистор. В результате по импульсной катушке не проходит ток, создающий магнитное поле.

После того как магниты при движении баланса проходят оси катушек, электродвижущая сила в первой из них обладает такой полярностью, что отпирает транзистор, а во второй катушке создает ток. Таким образом создается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным полем узла баланса.

При взаимодействии магнитных полей катушки и постоянных магнитов баланса образуется сила, стремящаяся вытолкнуть подвижные постоянные магниты в направлении движения узла баланса. Тем самым баланс приобретает дополнительный механический импульс. В результате взаимодействия магнитных полей возникает отталкивающее усилие.