Двигатель

Модератор: ПредседателЬ

Ответить
Аватара пользователя
admin
Сообщения: 2045
Зарегистрирован: 14 окт 2011 19:27
Страна: Украина
Контактная информация:

Двигатель

Сообщение admin » 03 янв 2014 19:47

В механических наручных и карманных часах применяется пружинный двигатель, который построен на принципе использования энергии, сообщаемой ленточной пружине при её заводке и постепенного отдаваемой механизму при её освобождении (роспуске).
Действие заводных пружин основано на том, изгибающий момент пружины в плоскости, перпендикулярной её оси, преобразуется в крутящий момент для механизма. Закручивая пружину вокруг вала барабана, её сообщают изгибающий момент; при роспуске пружины обеспечивает движение механизма.
Существует две конструкции пружинного двигателя: в одном случае пружина помещается в специальный закрытый барабан (преимущественно в наручных и карманных часах), в другом - применяется пружина без барабана.


Изображение
Детали пружинного двигателя:
1 - пружина; 2 вал барабана; 3 - корпус; 4 - крышка;

Пружинный двигатель состоит из заводной пружины 1, корпуса 3, крышки барабана 4 и вала барабана 2.
В пружинном двигателе барабан надежно защищает пружину от попадании в нее пыли и грязи и препятствует растекании смазки. Пружина в барабане раскручивается равномерно, витки пружины при раскручивании располагаются концентрично, что дает возможность получить высокий коэффициент полезного действия двигателя.
Заводная пружина представляет собой плоскую стальную ленту спиральной или S-образной формы. Заводные пружины изготовляются из специального железокобальтового сплава К40 Тю или углеродистой стали У7 с последующей специальной термообработкой.
Упругая сила пружины измеряется крутящим моментом, который зависит от поперечного сечения ленты пружины, ее длины и упругости материала.
При ровном сечении пружины S-образной формы имеет более высокий крутящий момент и более плавный роспуск, что благоприятно влияет на работу механизма.
Недостатком пружинного двигателя является неравномерность крутящего момента, передаваемого на регулятор. Полностью заведенная пружина имеет наибольший крутящий момент, который по мере раскручивания пружины уменьшается.

Способы крепления заводных пружин. Внутренний конец пружины крепится на крючок вала барабана, а внешний - к внутренней поверхности барабана с помощью специальной накладки.
внутренний конец пружины почти во всех часах крепится одинаково. Наружный конец можно закреплять несколькими способами. Выбор того или иного способа крепления влияет на величину передаваемого момента.

Изображение
Способы крепления заводных пружин:
а - штифтовое; б и в - V-образное; г - мечевидной накладкой; д - фрикционной накладкой; 1 - в заведенном состоянии; 2 - в спущенном состоянии;

На рисунке показаны способы крепления наружных концов пружины и формы накладок для заводных пружин.
При шарнирном креплении пружины после 1,5 - 2,5 оборотов витки пружины располагаются эксцентрично относительно вала барабана. Возникает большое межвитковое трение. Крутящий момент изменяется скачкообразно. Коэффициент полезного действия заводной пружины с таким креплением - 0,70.
Штифтовое крепление (рис. 4, а) применяется для крупных заводных пружин. Межвитковое трение в этом случае несколько меньше, коэффициент полезного действия - 0,75.
V-образное крепление (рис. 4,б и в) наиболее простое. В этом случае витки пружины располагаются экцентрично, межвитковое трение большое, однако коэффициент полезного действия при этом креплении выше - 0,80. Кроме того, при этом креплении создается некоторое перемещение наружного витка, что устраняет перенапряжение пружины.
Крепление мечевидной накладной (рис. 4, г) в настоящее время считается лучшим видом крепления наружного конца пружины. Назначение мечевидной накладки состоит в обеспечении равномерного концентрического раскручивания пружины. Это достигается тем, что крайний виток пружины снизу поддерживается упругой стальной подкладкой, что не позволяет последнему витку создавать излишнее трение. Недостаток этого вида крепления заключается в том, что площадь, занимаемая пружиной вместе с накладкой, несколько увеличивается, и продолжительность хода часов от одной полной заводки пружины уменьшается.
Крепление фрикционной накладкой (рис. 4, д) применяется в часах с автоматическим подзаводом пружины. К наружному концу пружины с внутренней стороны точечной сваркой крепится фрикционная накладка, которая плотно прилегает к стенке барабана почти по всей окружности и создает равномерное давление по всей длине прилегания.
Крутящий момент заводной пружины меньше момента трения накладки о корпус барабана, поэтому наружный виток будет тормозиться или перемещаться вместе с накладкой. При возникновении избыточного момента фрикционная накладка проскальзывает относительно корпуса барабана. Если размеры накладки подобраны правильно, то витки пружины располагаются концентрично относительно вала барабана, коэффициент полезного действия заводной пружины с таким креплением равен 0,8 - 0,9.

Изображение

От пружины требуется не только определенное усилие, достаточное для приведения механизма часов в действие, но и определенная продолжительность хода часов от одной заводки. От размеров пружины и прежде всего от её толщины и длины зависит как долго будут работать часы, т. е. сколько полных оборотов сделает барабан от одной заводки пружины. Для получения оптимального числа оборотов необходимо, чтобы внутренний радиус спущенной пружины (рис. 5, а) был равен наружному радиусу заведенной пружины (рис. 5, б). Это условие может быть выполнено в том случае, если конструкция барабана отвечает следующим требованиям: количеством витков пружины в барабане (минимум 8,5) должно обеспечить 4,5 - 5 полных оборотов барабана при полном заводе пружины;
Диаметр R вала барабана не должен превышать 1/3 внутреннего диаметра R барабана.
Изображение

Нравится у нас?! Делись с друзьями :)


Изображение Изображение Изображение

Ответить

Вернуться в «Устройство основных узлов механизма часов»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость