Люди измеряют время с давних времён. Первыми часами было Солнце. Первый прибор для измерения времени был изобретён в Древнем Вавилоне более трёх тысяч лет назад. Это были солнечные часы. С тех пор часы прошли долгий путь…
Солнечные часы - одни из древнейших. Древние люди обратились к природе для создания первых часов. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерений. В солнечный день любой столб отбрасывает тень. Чтобы узнать сколько времени, люди мерили тень шагами. Утром она была длиннее, в полдень становилась совсем коротенькой, а к вечеру опять удлинялась. Столб, которым пользовались как часами, назывался гномоном. Солнечные часы состоят из расчерченного на деления круга и гномона. Солнечная тень, падающая от шеста на определённое деление, показывает время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона.
Песочные часы. Вдальнейшем были изобретены песочные часы. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешёл в нижнюю, то это означает, что время вышло. Ими можно было пользоваться в любое время суток и независимо от погоды. Они широко применялись на кораблях. Недостатком был короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая эти часы. Обычно песочные часы рассчитывались на работу в течение получаса или часа. Точность песочных часов зависела от технологии изготовления самого песка, также от формы колб, от гладкости их внутренних стенок. Песочные часы никогда не достигали точности солнечных часов, поскольку зёрна песка постепенно дробились на более мелкие, а отверстие в середине постепенно истиралось и увеличивалось. Песочные часы благодаря своей форме и простоте работы сохранили некоторое значение вплоть до последнего времени, например, ими пользовались телефонные станции для учёта времени коротких телефонных разговоров, в залах судебных заседаний и для некоторых нужд в домашнем хозяйстве.
Водяные часы , такие же древние, как и солнечные. Вода из одной чаши вытекает через небольшое отверстие, постепенно наполняя вторую чашу с нанесёнными на неё делениями. Время узнавали, сравнивая уровень воды и деления. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.
Более удобными и не требующими постоянного надзора были огненные часы , имевшие широкое распространение. В Китае для огненных часов из специальных сортов дерева, растёртого в порошок, приготовляли тесто, из которого делали палочки разной формы или длинные, в несколько метров спирали. На них делали отметки, указывающие время. Такие палочки могли гореть месяцами, не требуя за собой присмотра. Известны огненные часы, представляющие одновременно и будильник. В этих часах к спирали в определённых местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон.
Широко применялись огненные часы в виде свечи, на которой нанесены метки. Сгорание отрезка свечи между метками соответствовало определённому промежутка времени.
Были и масляные часы . В древние времена рудокопы наливали в глиняный горшок масло. Работали, пока тлел фитилёк, освещая подземные стены. А как выгорало масло до донышка, заканчивали работу. Потому что рассчитано масло было ровно на 10 часов горения. Время считывали по сгоревшему фитилю и соответствующим меткам.
Механические часы. В Европе в 1300-х годах изобретатели начали делать механические часы, которые работали при помощи системы весов и пружин. У этих первых часов не было лицевой части и стрелок, а о прохождении часа свидетельствовал звонок. Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Движение стрелок задаётся равномерными колебаниями маятника. Благодаря массовому производству часов, это устройство попало в дом каждому человеку. С течением времени маятник заменили маленькие кристаллики кварца, но принцип остался примерно тем же. Когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте. Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчёта колебаний. Таким образом, система работает так, что создаётся один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему популярны из-за свое точности и низкой стоимости производства.
А сейчас для очень точного измерения времени используют атомные часы - их погрешность (ошибка в измерении) составляет 1 секунду за 3 миллиарда лет! Атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени.
Реально время или нет, его измерение стало жизненно важным для нас. На протяжении веков люди придумывали различные творческие методы измерения времени, от самых простых солнечных часов до атомных часов.
Литература:
1. Мельников И. Про часы и о часах. М.: Детская литература, 1983. - 24 с.
2. Михаль С. Часы. От гномона до атомных часов. М.: Знание, 1983. - 256 с.
3. Тарабарина Т. И., Соколова Е. И. Детям о времени. Ярославль: Академия развития, 1996. - 237 с.
4. Вокруг света. Закон четвёртого измерения. № 1, 2004.
Чем бы вы ни руководствовались, сталкиваясь с вопросом выбора часов, при покупке этого аксессуара важно учитывать характеристики установленного внутри механизма. От того, каким механизмом снабжены часы, зависит не только их точность, но и то, как вам нужно будет с ними обращаться и даже то, как часто вам потребуется обращаться в сервисный центр. Если вы уже подыскивали себе часы, то наверняка обращали внимание на то, что в списке основных технических характеристик постоянно фигурируют такие понятия, как «калибр» и «количество камней». Давайте разберемся, что они означают.
Что такое калибр?
На бытовом уровне калибр является синонимом механизма, однако, если углубиться в этот вопрос, становится понятно, что калибр и механизм – это не совсем одно и то же. Под калибром в часовом деле принято понимать размер механизма и особенности расположения, а также конфигурацию его составляющих. Механизм же - это калибр с точки зрения особенностей его работы и набора функций.
Названия калибров представляют собой буквенно-числовые обозначения, в которых нередко отображаются компания-производитель и функциональные особенности калибра. Диаметр механизма измеряется в миллиметрах, хотя в профессиональной среде чаще встречается другая единица измерения – так называемая линия (1 линия равна примерно 2.255мм).
Одним из важных компонентов механизма, назначение которого не всегда понятно обывателю, являются камни. Здесь мы не имеем в виду не драгоценные камни, которые используются для внешней отделки часов, а так называемые функциональные камни. Их задача – уменьшить трение между деталями, на которые в процессе работы механизма приходится наибольшая нагрузка. Чем больше в механизме предусмотрено функций, тем больше в нем используется камней.
До 1902 года роль стабилизирующих подшипников в часах выполняли настоящие рубины, сейчас производители используют искусственно выращенные камни. Почему именно камни? Все просто. В отличие от металла камень не подвергается окислению и коррозии, а после шлифовки гораздо дольше сохраняет свою форму.
На современном часовом рынке представлено огромное количество часов и все это многообразие, по сути, создано для решения одной задачи: дать человеку максимально точную информацию о текущем времени. Помимо наручных часов, которые обслуживают повседневные нужды своего владельца, существуют часы, устроенные особенным образом. К примеру, атомные часы служат источником эталонного времени и постоянно используются в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, а также в других сферах, где крайне важно знать точное время. Другой пример – уникальные настольные часы Atmos, которые фактически воплотили в себе мечту человечества о вечном двигателе, так как энергию, необходимую для работы, черпают буквально из воздуха.
На этих часах мы останавливаться не будем (Принцип работы настольных часов Atmos подробнее описан ). Рассмотрим общие принципы работы часовых механизмов в зависимости от конкретного типа.
Чтобы корректно отсчитывать время, любые часы нуждаются в источнике энергии. В зависимости от того, что выступает в качестве такого источника энергии, принято выделять 2 основных типа механизмов:
- механический
- кварцевый
Современная часовая индустрия, помимо механики и кварца может предложить покупателю часы с гибридными механизмами и так называемые умные часы , функционал которых выходит далеко за рамки привычного измерения времени. Рассмотрим каждый из этих типов подробнее.
Благородная механика
Источником энергии в механических часах служит спиральная пружина, расположенная внутри так называемого заводного барабана. В процессе завода часов пружина закручивается, а при раскручивании передает энергетический импульс на заводной барабан, который, вращаясь, заставляет работать весь механизм часов. Способ закручивания заводной пружины определяет разновидность механизма, говоря более простым языком, тип завода (подзавода) часов.
В часах с ручным подзаводом пружина закручивается при помощи вращения заводной головки. В процессе завода эта крохотная деталь часового механизма накапливает энергию с некоторым избытком. Этот «избыток», который в часовом деле принято называть запасом хода, позволяет часам некоторое время работать без дозаправки очередной порцией энергии. Запас хода в современных механических часах в среднем варьируется от 24 до 72 часов. Промежуток, прямо скажем, не такой уж большой, поэтому ритуал подзавода необходимо проводить регулярно и, что немаловажно, соблюдая ряд несложных правил.
Первое, что настоятельно рекомендуют мастера часового дела – снять часы с руки. Это позволит избежать лишнего давления на заводную головку. Вращать заводную головку нужно плавно, небольшими порциями, избегая резких и слишком сильных движений. Не стремитесь поскорее отвязаться от скучной процедуры, выполняя завод «одним махом»: это только навредит механизму.
Совет: если стандартное вытягивание заводной головки перед началом подзавода проходит с трудом, ни в коем случае не вытягивайте ее силой. Манипуляцию выполняйте параллельно с плавным вращением заводной головки, и проблема будет решена.
Заводить часы можно, вращая заводную головку либо по ходу стрелок, либо в обоих направлениях. Хотя первый вариант предпочтительнее, время от времени поворачивать заводную головку назад все же необходимо. Этот нехитрый прием позволяет перераспределить в механизме смазочный материал и избежать нежелательной поломки.
Процедуру завода желательно проводить в одно и то же время. Так вы снизите погрешность хода до минимума.
Раз уж мы заговорили о погрешности хода, нужно отметить главный недостаток механических часов. Дело в том, что заводная пружина в «механике» имеет неприятное свойство раскручиваться неравномерно, что приводит к постепенному снижению точности часовых показаний. При отсутствии должного внимания со стороны хозяина модели с ручным подзаводом накапливают погрешность от 5 до 30 секунд в сутки.
Точность хода часов определяется множеством факторов, в числе которых положение часов, температура в процессе носки, степень износа деталей механизма, наличие ударов и встрясок в процессе эксплуатации, корректность процедуры подзавода и др.
В часах с автоматическим подзаводом функцию генератора энергии для заводной пружины выполняет специальный модуль. Его основу составляет ротор (инерционный сектор), который под действием естественной жестикуляции владельца вращается вокруг центральной оси часов и через систему шестеренок заводит пружину. Современные модели снабжаются настолько чувствительными механизмами, что иногда достаточно малейшего движения запястья, чтобы ротор пришел в движение и снабдил заводную пружину дополнительной порцией энергии.
Таким образом, необходимость в постоянном подзаводе часов отпадает, но только при условии, что вы носите часы, не снимая. Если же в вашей личной коллекции несколько моделей или вы носите часы от случая к случаю, оставляя их без конакта с запястьем больше, чем на 8 часов, подзавод механизма производить обязательно.
Плюс ручного подзавода в том, что оживив «автоматику» после долгого простоя, вы параллельно перераспределите смазку в механизме и уплотнителе заводной головки. Однако помните, что излишнее усердие в этом вопросе провоцирует преждевременный износ механизма. Ремарка : для полного завода автоматического механизма хватает 30 вращений заводной головки. Понять, что часы заведены полностью, можно по характерному прерывистому пощелкиванию, возникающему в процессе завода.
Отличная альтернатива заводу автоматики вручную – специальная шкатулка для подзавода (виндер).
В особых случаях для подзавода механизма требуется специальный инструмент типа отвертки. По такому принципу предлагается возвращать к жизни часы из коллекции MP-05 La Ferrari от компании Hublot. Внешне модель напоминает мотор автомобиля, и, возможно, именно поэтому традиционной заводной головке места здесь попросту не нашлось. Хотя вряд ли эту маленькую неприятность можно назвать недостатком, потому что механизм этого шедевра обеспечен таким запасом хода, что часы вряд ли вообще когда-нибудь придется заводить. В автономном режиме MP-05 La Ferrari способны работать до 50 суток.
Ремарка: в случае, если вы снимали часы ненадолго, достаточно просто вернуть их на запястье. Запас хода в часах с автоподзаводом еще никто не отменял!
К минусам самозаводящихся часов можно отнести то, что за счет добавления модуля автоподзавода часы имеют большую толщину и вес. Отсюда вытекают и другие неудобства, связанные с «автоматикой»». В частности, ограниченные возможности использования в женских моделях, более высокая стоимость из-за применения в роторе дорогих сплавов, более низкая ударопрочность. Погрешность хода в таких моделях составляет +/- 2-4 минуты в месяц.
Кварц: суперточный механизм
Кварцевые модели в мире часов явление относительно недавнее, поскольку первые часы с кварцевым механизмом (модель Seiko 35SQ «Quartz Astron») поступили в продажу в 1969 году.
Начинка кварцевых часов включает в себя элемент питания (батарейка), электронный блок и пошаговый электродвигатель. Основу электронного блока составляет кристалл кварца, помещенный в герметичную капсулу. Получая импульс от батарейки, кварцевый кристалл начинает колебаться с частотой 32 768 Гц, создавая собственный электрический разряд. Этот импульс, многократно увеличенный распределительным блоком, передается пошаговому двигателю, который приводит в движение колесную передачу и стрелки на часах. Нетрудно заметить, что функция кристалла кварца в кварцевых часах аналогична роли баланса в часах механических. Только в отличие от баланса кристалл кварца колеблется быстро и равномерно, что обеспечивает кварцевым часам точность хода на порядок выше, чем в механических моделях.
О необычных свойствах кварца стало известно еще в 1880 году. Тогда французские ученые Пьер и Жак Кюри экспериментировали со свойствами серии кристаллов, среди которых были турмалин и кварц. В ходе экспериментов братья Кюри заметили, что кристаллы, изменяя форму при нагреве или охлаждении, создают на своих гранях электрическое поле с разноименными зарядами. Это уникальное свойство получило название пьезоэлектрический эффект. Через год французы обнаружили и доказали наличие у кварца обратного по эффекту свойства: созданное вокруг кристалла поле заставляло его сжиматься. Именно эти частые и равномерные колебания кварцевого кристалла обеспечивают кварцевым часам высокую точность хода, делая их популярными во всем мире.
Неудивительно, что в свое время кварцевые часы произвели настоящую часовую революцию, заставив благородную механику на несколько десятилетий уйти в тень. Кварц точнее, удобнее и в большинстве случаев обходится в разы дешевле, чем элитные модели швейцарских механических часов, стоимость которых исчисляется десятками, а то и сотнями тысяч евро. Будучи по сути миниатюрным компьютером, кварцевые часы позволяют программировать свою микросхему таким образом, что обычный аксессуар для измерения времени превращается в суперустройство со множеством полезных функций и рост цены при этом некритичен. Погрешность хода в часах с кварцевым механизмом составляет в среднем +/–20 секунд в месяц. Кстати, отличить кварцевые часы от механических можно даже по внешнему виду: секундная стрелка в механике движется плавно, тогда как в кварцевых часах идет по циферблату скачками.
Кварцевые часы проще механических в эксплуатации. Они не требуют подзавода и питаются от простой батарейки. В случае износа батарейки, ресурса которой хватает на срок до 3 лет, достаточно просто произвести ее замену. Еще один плюс кварца – бóльшая устойчивость к ударам по сравнению с механикой. Кварцевые часы – вариант для тех, кому не нужно «держать марку», приобретая дорогие аксессуары или для тех, кто не желает отвлекаться на такие рутинные занятия, как подзавод механизма.
Гибридные механизмы: удобство и практичность
Тем, кому даже замена батарейки в кварцевых часах в тягость, современная часовая индустрия предложила часы с гибридными механизмами. Такие механизмы используют в работе все преимущества кварца, но при этом питаются не от батарейки, а от некоего внешнего источника энергии.
Одним из пионеров в области кварцевых технологий, использующих внешние источники энергии, можно считать марку Seiko. В 1986 году японцы создали часы со встроенным генератором, а в дальнейшем развили эту идею, предложив покупателю модели с технологией Kinetic . Для подзарядки механизма часы Kinetic используют тот же принцип, что и механические часы с автоподзаводом, с той лишь разницей, что движения руки человека через ротор передаются микрогенератору, который вырабатывает электричество и заряжает элемент питания (аккумулятор). Аккумулятор в свою очередь передает энергию механизму. Никаких тебе заводных пружин и батареек.
В 1998 году Seiko выпустила модель Kinetic Auto Relay, в которой к плюсам вышеописанной технологии добавился энергосберегающий режим. Если в течение 72 часов механизм модели не получает подпитки от движений запястья ее хозяина, система автоматически переходит в «спящий» режим. При этом на фоне остановки стрелок спящие часы продолжают свою обычную работу и как только хозяин берет их в руки, «просыпаются», автоматически выставляя точное время. Ручная настройка здесь потребуется только для указателя даты.
Ремарка: в режиме экономии энергии часы продолжают точный отсчет времени в течение 4 лет, при условии наличия достаточного заряда перед переходом в «спящее» состояние.
На аналогичном принципе построена работа моделей с так называемым автокварцевым механизмом , который в своих моделях используют такие бренды, как Omega, Ulysse Nardin и другие. Принципиальное отличие данной технологии от технологии Kinetic состоит в том, что некоторые модели на базе автокварцевых калибров можно «подзаряжать» при помощи заводной головки.
В 1995 году компания Citizen предложила свой вариант кварцевых часов, не зависящих от ненадежных батареек. Технология под названием Eco-Drive в качестве источника необходимой для работы часов энергии использует солнечный свет.
В первых моделях серии циферблат часов выступал в роли фотоэлемента, который позволял генератору накапливать заряд энергии, когда на циферблат падали лучи солнца. В дальнейшем Citizen выпустила часы, в которых функцию фотоэлемента выполняли тончайшие нити на внутренней стороне стекла циферблата (модели Eco-Drive Vitro), а также модели, в которых солнечный свет для подзарядки механизма улавливал не весь циферблат, а только расположенное вокруг него пленочное кольцо.
Ремарка: первые часы, работающие на солнечной батарее, Citizen выпустила еще в 1976 году. Видимо, в то время новаторская концепция не получила широкого распространения.
В числе современных швейцарских производителей, использующих солнечный свет как альтернативный источник энергии, можно назвать компанию Tissot, предложившую покупателю тактильные часы на солнечных батареях.
С ростом качества жизни растут и требования человека, ко всему, что его окружает. Сегодня нам недостаточно просто узнавать по часам точное время. Эту функцию берут на себя и многочисленные гаджеты, и даже бытовая техника, которая оборудуется встроенными таймерами. Конкуренцию классическим наручным часам активно составляют так называемые умные часы, которые, помимо отображения времени, предлагают своему хозяину массу дополнительных функций. К примеру, следят за его здоровьем, сообщают информацию о погоде, частично заменяют телефон и даже банковскую карту. Какое место займут smart watch в швейцарской часовой индустрии, покажет время, но судя по тому, что швейцарские производители не спешат перенять повальную моду на умные часы, становится ясно, что современные технологии вряд ли перетянут на свою сторону почитателей часового искусства с его многовековой историей. Для тех, кого все же заинтересовали умные часы, отметим, что smart watch швейцарского производства предлагает покупателю компания Tag Heuer, которая в ноябре 2015 года официально представила умную модель Tag Heuer Connected.
Выбор типа часового механизма зависит от множества факторов, и если во главе этого списка можно поставить цену (кварц, как правило, обходится значительно дешевле), то закончить его стоит вопросами престижа. В последнем случае механика традиционно удерживает пальму первенства и в среде знатоков определяется, как часы, созданные по всем правилам часового искусства. Кварцу при этом отводится роль чисто утилитарного аксессуара с функцией отображения времени.
Другие условия выбора, как правило, диктует ситуация. Для активных занятий спортом, во время которых всегда есть риск ударить часы или подвергнуть их резким перепадам температуры, больше подойдет термостойкий и ударопрочный кварц. Сфера делового общения подразумевает, что все, что входит в ваш образ, должно иметь определенный статус. В качестве костюмного варианта хорошим тоном считается выбирать механику в классическом стиле. Вопрос только в том, какую? Механические часы с ручным подзаводом, как правило, тоньше любой автоматики, потому что не требуют дополнительного пространства для установки ротора. Зато модели с автоподзаводом не потребуют от вас почти армейской дисциплины, необходимой для каждодневного методичного завода «ручной» механики. Так или иначе, выбор за вами.
Можно выделить три основных способа приведения в действие часового механизма:
Простой способ ручного завода пружины механических часов
Автоматический завод механических часов
Элемент питания
Механические часы
Классический способ завода механических часов — скручивание пружины, расположенной в механизме. Этот принцип остается неизменным с момента создания первых компактных часов. Пружина усилие с колеса передает на анкерное колесо, которое не дает остановиться маятнику. Основной недостаток механических часов - точность хода. Нормальной точностью считается +/- 20 секунд в сутки. Существуют специальные модели швейцарских хронометров с защищенным от температурных и влажностных колебаний маятником, в которых удалось достичь точности, сравнимой с кварцевыми часами. Но, из-за огромной цены, и непомерно сложного в изготовлении и обслуживании механизма, эти часы вряд ли когда-нибудь станут массовыми. Ручной способ завода применяется отечественными часовыми производителями и почти всеми швейцарскими производителями механических часов. У этого способа есть один существенный недостаток - надо ежедневно заводить часы, но для некоторых людей, которые обладают дорогим хронометром какой-нибудь известной швейцарской фирмы, процесс завода часов превращается в некий ежедневный ритуал, с помощью которого можно вдохнуть жизнь в стальной механизм. Достоинством же данного способа заводки часов является возможность сделать механизм часов небольшой толщины. Уже около 20 лет, как в мире механических часов лидирует «автоподзавод» (или «automatic»). В часах с «автоподзаводом» установлен грузик, который при ношении часов вращает заводной механизм, что дает возможность при ношении часов около 8 часов в день полностью отказаться от принудительной заводки часов. Недостатком «автоподзавода» является большая толщина механизма, влияющая на вид особенно женских часов. К тому же в некоторых автоподзаводных механизмах отсутствует возможность принудительного завода, что делает эти часы не очень привлекательными для людей, ведущих малоподвижный образ жизни. Запас хода в большинстве механических часов - 36 часов, после полного завода.
Кварцевые часы
Принципиально все кварцевые часы похожи - кварцевый генератор выдает синусоидальный сигнал с высокой степенью стабилизации частоты, который в дальнейшем делится до частоты 1 Гц и усиленный подается на обмотку шагового механизма, движущего секундную стрелку или подается в процессор, который обрабатывает сигнал и подает на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) команды управления. Особенности кварца - высокая стабильность частоты, практически не зависящая от внешних факторов, таких как температура, влажность, напряжение питания были замечены давно. С началом производства интегральных микросхем стало возможно использовать эти свойства в часах, благодаря чему реализовалась нынешняя средняя точность хода кварцевых часов +/- 15 секунд в месяц, а в специально спроектированных хронометрах - даже 0,3 секунды в месяц. А если к это еще добавить простоту, надежность, долговечность и отсутствие в механизме кварцевых часов деталей, которые постоянно находятся в напряжении, то вполне закономерно, что в сейчас кварцевые часы являются, по сути, доминантом на часовом рынке. Здесь могут возразить любители швейцарской механики, что, мол, кварцерые часы - это не часы вовсе, а стрелки или индикатор с батарейкой, но на наш взгляд часы в первую очередь должны показывать правильное время, а с этим кварцевые часы справляются намного лучше швейцарской механики (вопросы престижа, имиджа, дизайна, гармонии с окружающим миром и т.п. мы сейчас затрагивать не будем, поскольку пишем о системах снабжения часового механизма энергией). Принятая изначально схема питания - батарейка, к которой принципиально сводятся все другие способы питания. У нее существует огромное достоинство перед другими схемами питания - дешевизна элементов питания и относительная простота их замены (безусловно лучше пользоваться услугами фирменных сервисных центров для замены батареек - в конечном счете это обходится дешевле).
Механические часы
Карманные механические часы
Позже появились карманные часы, запатентованные в 1675 году Х. Гюйгенсом), а затем - много позже - и часы наручные. Вначале наручные часы были только женские, богато украшенные драгоценными камнями ювелирные изделия, отличающиеся низкой точностью хода. Ни один уважающий себя мужчина того времени не надел бы часы себе на руку. Но войны изменили порядок вещей и в 1880 году массовое производство наручных часов для армии начала фирма Girard-Perregaux.
Конструкция механических часов
Механические часы состоят из нескольких основных частей:
- Источник энергии - заведённая пружина или поднятая гиря.
- Спусковой механизм - устройство, которое преобразует непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение. Спусковой механизм определяет точность хода часов.
- Колебательная система - маятник или балансир (баланс).
- Механизм подзаводки и перевода стрелок - ремонтуар.
- Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм - ангренаж.
- Циферблат со стрелками.
Маятник
Исторически первой колебательной системой был маятник. Как известно, при одинаковой амплитуде и постоянном ускорении свободного падения частота колебания маятника неизменна.
В состав маятникового механизма входят:
- Маятник;
- Анкер, соединённый с маятником;
- Храповое колесо (храповик).
Точность хода настраивается изменением длины маятника.
У классического маятникового механизма есть три недостатка. Во-первых, частота колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний (этот недостаток преодолел Гюйгенс , заставив маятник колебаться по циклоиде , а не по дуге окружности). Во-вторых, маятниковые часы должны быть установлены неподвижно; на движущемся транспорте их применять нельзя. В-третьих, частота зависит от ускорения свободного падения, поэтому часы, выверенные на одной широте , будут отставать на более низких широтах и уходить вперёд на более высоких.
Баланс
Балансирный механизм наручных часов
Фазы Луны
Автоподзавод положительно сказывается на точности (пружина постоянно находится в почти заведённом состоянии). В водонепроницаемых часах медленнее изнашивается резьба, которая закручивает заводную головку.
Часы с автоподзаводом толще и тяжелее часов с ручным заводом. Женские калибры с автоподзаводом достаточно капризны, в силу миниатюрности их деталей. Автоподзавод бесполезен для малоподвижных людей (к примеру, находящихся в преклонном возрасте либо офисных сотрудников), а также для людей, которые носят часы лишь время от времени. Однако при наличии специального устройства для автоматического завода часов под названием «виндер», часы могут постоянно находится в заведенном состоянии. Виндеры работают от бытовой электросети (220в или 110в) либо от аккумуляторных батарей.
Турбийон
Часы с турбийоном
В первых механических часах точность хода могла зависеть от положения часов в пространстве и температуры окружающей среды. Для уменьшения зависимости от температуры стали применяться специальные сплавы с низкими температурными коэффициентами.
Индикатор запаса хода
Показывает, на сколько ещё часов или дней хватает завода пружины.
Особые типы часов
Будильник
В указанный пользователем момент даёт звуковой сигнал. Время сигнала задаётся с помощью дополнительной стрелки. Будильник обычно 2 раза звенит в сутки с традиционным циферблатом, разделённым на 12 часов и 1 раз с редким циферблатом, разделённым на 24 часа
Хронометр
Изначально, хронометр применялся в море для определения географической долготы . В наши дни, так называют особо точные механические часы (по сертификации официального швейцарского института хронометрии, COSC - Controle Officiel Suisse de Chronometres). Часы получают такой статус при условии, что в 5 разных положениях и при температурах: +8, +23, + 38 градусов - идут с точностью до -4/+6 секунд в сутки. Требования, предъявляемые кварцевым механизмам: не более 0,07 секунды в сутки .
Секундомер
Часы, которые служат для отсчёта коротких промежутков времени (например, в спорте). Секундомер позволяет в любой момент запускать и останавливать отсчёт времени, а также быстро обнулять показания. В отличие от обычных часов секундомеры не предназначены для определения текущего времени, только интервалов, от одного момента до другого.
Хронограф
Хронографом называют механические или кварцевые часы, которые одновременно являются секундомером
Шахматные часы
Часы с двумя механизмами, которые служат для контроля времени в шахматах . Так же как секундомеры, предназначены для измерения относительного времени.
Лабораторные часы
Таймер, предназначенный для химиков , фотографов
Производители часов
В литературе
Герой произведения Жюля Верна «Вокруг Света за восемьдесят дней» Паспарту пользовался очень старыми карманными часами, которые достались ему от прадедушки, весьма высокой точности, которые, по его словам, «не ошибаются и на пять минут в год!». Возникает сомнение, что заявленная точность хода (+/- 5 мин. в год) действительна была осуществима для механизмов того времени, и, скорее всего, такие часы являются фантазией автора.
Примечания
См. также
Ссылки
- Ни одно описание механизма часов не обходится без упоминания системы «баланс-спираль»
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.
