Как работают маятниковые часы. Из каких элементов состоит механизм. Как правильно выбрать, установить и настроить маятниковые часы. Особенности ухода за настенными часами с маятником.
История создания маятниковых часов
Маятниковые часы имеют долгую и интересную историю, насчитывающую более 300 лет. Первые идеи использования маятника для измерения времени появились еще у Галилео Галилея в середине 17 века. Наблюдая за колебаниями люстры в соборе, он пришел к выводу, что период колебаний маятника не зависит от амплитуды.
Однако практическое применение маятник нашел только в конце 17 века благодаря голландскому ученому Христиану Гюйгенсу. Именно он в 1656 году сконструировал первые работающие маятниковые часы. Это изобретение произвело настоящую революцию в измерении времени, значительно повысив точность хода часов.
В 18-19 веках маятниковые часы активно совершенствовались. Появились модели с компенсационными маятниками, уменьшающими влияние температуры на ход часов. Были разработаны различные типы спусковых механизмов. К концу 19 века точность хода лучших маятниковых часов достигла долей секунды в сутки.
Принцип работы маятниковых часов
В основе работы маятниковых часов лежит свойство маятника совершать колебания с постоянным периодом. Маятник выступает в качестве регулятора хода, задавая ритм работы всего часового механизма. Как же устроены и работают маятниковые часы?
Основные элементы механизма
Типичные маятниковые часы состоят из следующих основных элементов:
- Маятник — стержень с грузом на конце, совершающий колебательные движения
- Анкерная вилка — деталь, передающая импульсы от спускового колеса к маятнику
- Спусковое (ходовое) колесо — зубчатое колесо, взаимодействующее с анкерной вилкой
- Колесная система — набор шестерен, передающий движение от спускового колеса к стрелкам
- Гиря или пружина — источник энергии для работы механизма
Как происходит отсчет времени
Принцип работы маятниковых часов можно описать следующим образом:
- Маятник совершает колебательные движения с постоянным периодом
- При каждом колебании маятник через анкерную вилку освобождает один зуб спускового колеса
- Спусковое колесо поворачивается и через систему шестерен передает движение стрелкам
- Одновременно спусковое колесо дает импульс маятнику, поддерживая его колебания
- Источником энергии для работы механизма служит опускающаяся гиря или раскручивающаяся пружина
Таким образом, равномерные колебания маятника преобразуются в равномерное вращение стрелок, отмеряющих время.
Виды маятниковых часов
Маятниковые часы бывают нескольких основных видов:
По способу размещения
- Напольные — высокие часы в деревянном корпусе, стоящие на полу
- Настенные — часы меньшего размера для крепления на стене
- Настольные — небольшие часы для размещения на столе или полке
По типу двигателя
- Гиревые — источником энергии служит опускающаяся гиря
- Пружинные — механизм приводится в действие раскручивающейся пружиной
По точности хода
- Обычные бытовые часы
- Точные регуляторы
- Прецизионные астрономические часы
Как выбрать маятниковые часы
При выборе маятниковых часов стоит обратить внимание на следующие моменты:
Размер и стиль
Выбирайте часы, подходящие по размеру для вашего помещения. Для небольших комнат лучше подойдут компактные настенные модели. В просторных помещениях эффектно будут смотреться высокие напольные часы.
Обратите внимание на стиль часов — он должен гармонировать с общим интерьером. Для классических интерьеров подойдут деревянные часы с резьбой. Для современных — модели в металлическом корпусе.
Материал корпуса
Наиболее распространенные материалы для корпусов маятниковых часов:
- Дерево — создает уютную атмосферу, хорошо сочетается с классическим интерьером
- Металл — подходит для современных интерьеров, более доступен по цене
- Комбинация дерева и металла — универсальный вариант
Механизм и точность хода
Обратите внимание на качество часового механизма. Лучше выбирать часы от известных производителей, гарантирующих точность хода. Для обычного домашнего использования достаточно точности в пределах ±1-2 минуты в неделю.
Установка и настройка маятниковых часов
Чтобы маятниковые часы работали правильно, важно соблюдать некоторые правила при их установке и настройке:
Правильное размещение
- Устанавливайте часы строго вертикально, используя уровень
- Избегайте размещения возле дверей и источников вибрации
- Не подвергайте часы воздействию прямых солнечных лучей
Запуск часов
- Аккуратно раскачайте маятник
- Установите точное время, вращая минутную стрелку по часовой стрелке
- Заведите часы, подняв гирю или закрутив пружину
Регулировка точности хода
Для регулировки скорости хода часов используется специальная гайка на конце маятника:
- Если часы спешат — опустите гайку ниже
- Если отстают — поднимите гайку выше
Производите регулировку постепенно, наблюдая за ходом часов в течение нескольких дней.
Уход за маятниковыми часами
Правильный уход поможет сохранить точность хода и продлить срок службы маятниковых часов:
- Регулярно протирайте корпус от пыли мягкой тканью
- Раз в 1-2 года проводите чистку и смазку механизма
- Избегайте резких перепадов температуры и влажности
- Не трогайте руками маятник и другие детали механизма
- При необходимости ремонта обращайтесь к специалистам
Популярные производители маятниковых часов
Среди известных производителей качественных маятниковых часов можно выделить:
- Howard Miller (США) — широкий ассортимент напольных и настенных часов
- Hermle (Германия) — классические модели с отличным качеством механизмов
- Vostok (Россия) — доступные настенные часы в деревянных корпусах
- Ridgeway (США) — элегантные напольные часы премиум-класса
- Comitti (Великобритания) — эксклюзивные часы ручной работы
Заключение
Маятниковые часы — это не просто прибор для измерения времени, но и стильный элемент интерьера, создающий особую атмосферу в доме. При правильном выборе, установке и уходе они будут радовать вас точным ходом и красотой на протяжении многих лет.
Хотя в современном мире появилось множество более точных электронных часов, очарование классических маятниковых часов по-прежнему привлекает ценителей традиций и механики. Размеренный ход маятника и мелодичный бой — это то, что не смогут заменить никакие цифровые технологии.
устройство и настройка настенных механических часов с маятником
Содержание
- Русская классика
- История создания
- Как работают маятниковые часы?
- Как выбрать маятниковые часы?
- Настенные часы с маятником в деревянном корпусе
- Настенные часы из других материалов
- Как повесить правильно настенные часы?
- Как настроить ход часов?
- Как ухаживать за настенными часами?
- От чего зависит точность хода?
- Настройка боя часов
Давайте перенесемся на пару столетий назад – в период маятниковых часов. Только представьте: роскошная гостиная или кабинет, одну из стен которой украшают сказочно красивые маятниковые часы. Этот предмет интерьера был доступен не каждой семье – позволить себе это чудо часовой инженерии могли только богатые люди. Негромкий звук таких часов мерно разносился по кабинету, успокаивая владельца часов и напоминая о скоротечности времени.
Русская классика
Маятниковые часы были своеобразной реликвией, которую передавали по наследству и берегли, как зеницу ока. Счастливые обладатели такой конструкции постоянно заводили их, протирали с них пыль и следили за тем, чтобы они всегда показывали правильное время. Помимо эстетической функции, они еще и исполняли роль тайника – сколько секретов они хранят, не знает никто. История настенных хранителей времени насчитывает более 300 лет – они немного видоизменялись, но при этом основная функция оставалась неизменной.
Маятниковые настенные часы с боем
В 21 веке на наших стенах красуются более дешевые и доступные модели, которые можно купить в любом магазине хозяйственных товаров. Несмотря на это, многие люди предпочитают старые добрые маятниковые настенные часы с боем – они с легкостью вписываются в любой интерьер и сразу же притягивают внимание гостей. Элегантный внешний вид, дорогие сплавы, качественные породы дерева – стоят такие часы по-прежнему недешево.
Впрочем, в продаже можно найти относительно недорогие модели: они немного меньше по размеру, металлы более простые, а корпус выполнен из дуба или осины
История создания
Те из нас, кто смотрит новости, обращали внимание на циферблат часов, которые отсчитывают секунды до начала трансляции. Их же мы видим во время новогоднего обращения президента и других важных событий. Но мало кто знает о том, что это безумно популярные в свое время астрономические часы АЧФ-3 выдающегося российского конструктора Феодосия Федченко.
Астрономические часы
Появились они случайно – изобретатель даже не надеялся на такой результат. Во время работы в Харьковской лаборатории он изучал «Трактат о часах» нидерландского механика Христиана Гюйгенса ван Зейлихема. В свое время это была одна из самых популярных книг, в которой были изложены идеи по созданию идеальных маятниковых часов. Смысл был прост – если центр тяжести часов будет описывать часть циклоида, то колебания маятника будут показывать точное время. Немного непонятно? Тогда вернемся еще немного назад – во времена Галилео Галилея.
В 1853 году этот известный ученый слушал проповедь в Пизанском соборе и наблюдал за движением люстр на потолке. По возвращении домой он соорудил установку, которая позволяла исследовать колебания маятников. В их роли выступали простые свинцовые шарики, закрепленные на тонких нитках и подвешенные на прочную проволоку. Знакомое всем устройство, не правда ли? Сейчас их называют «шары Ньютона» и используют для снятия стресса. Но мало кто знает, что сама идея была взята из записей Галилео Галилея – Ньютон только слегка улучшил ее.
Шары Ньютона
Конструкция была создана, выводы о колебаниях маятника сделаны, и почти до самой смерти Галилей не вспоминал об этом изобретении. В конце жизни он решил усовершенствовать данную модель и дополнил ее счетчиком колебаний. Первые в мире маятниковые часы готовы! Гениальное изобретение, за которое в наши дни он получил бы Нобелевскую премию.
Сын Галилея создал первую модель маятниковых часов, но умер еще до того, как она получила широкое распространение. Вновь эта идея увидела свет уже спустя 100 лет – та же самая мысль пришла в голову Христиану Гюйгенсу, который довел устройство часового механизма с маятником до совершенства. Более того, именно он стал отцом такой занимательной науки, как «хронометрия». Так наступила эпоха маятниковых часов, продлившаяся более 300 лет. Да-да, первый предложил использовать маятник в часах Гюйгенс. И только потом его работу продолжили другие, не менее выдающиеся ученые.
Маятник в часах Гюйгенс
В 1921 году английский инженер Уильям Гамильтон Шорт изобрел первые маятниковые астрономические часы, которые моментально заслужили славу «самых точных в мире». Вплоть до 50-х годов 20 века они были любимчиками военных, моряков, различной направленности обсерваторий и научных институтов по всему миру. Всего за 34 года было выпущено более 100 экземпляров – сейчас они стоят баснословных денег, а найти их можно только в музеях и некоторых коллекциях ценителей антиквариата.
Маятниковые часы, которые изобрел Федченко
Теперь можно вернуться к Федченко. Изучив трактаты Галилея, Гюйгенса и Шорта, он загорелся идеей создания изохронного маятника (прибор, который позволяет установить время с точностью до секунды). На это он потратил – только вдумайтесь в эти цифры! – 25 лет собственной жизни! Он изобрел маятниковые часы тогда, когда уже были изобретены кварцевые, молекулярные и даже атомные измерители времени. Эти часы дают погрешность в одну секунду всего раз в 15 лет!
Благодаря высокой точности моделей, их до сих пор можно встретить в телецентрах и на космодромах: это идеальный прибор, позволяющий точно знать, который сейчас час
Как работают маятниковые часы?
Изначально им дали такое название потому, что основной регулирующей силой в них служит маятник. Существует несколько разновидностей часов:
- напольные;
- настенные;
- астрономические;
- электропервичные.
Кроме того, они делятся по типу двигателя, который запускает маятник:
- Пружинные – характерны для настольных и настенных часов.
- Гиревые – в настенных и напольных.
Многих людей интересует принцип работы маятниковых часов. Если говорить простым языком, то происходит это так: колебания маятника приводят к тому, что кинетическая и потенциальная энергии постоянно переходят одна в другую и обратно.
Маятниковые настольные часы Ориент
Например, механизм маятниковых часов Ориент работает именно таким образом. Если рассматривать этот процесс с точки зрения физики и хронометрии, то получается такая картина.
Любой часовой механизм оснащен специальным зафиксированным при помощи троса грузом, который проходит по валику и тем самым приводит в движение колеса. Это выработка энергии. Колесики взаимодействуют с тормозным колесом и анкером, а регулировка осуществляется при помощи маятника. После того, как анкер опустил тормозную шестеренку, происходит запуск тормозного колеса. При обратном движении зазубрина на тормозном колесе надавливает на анкер и передает усилие на маятник – такой процесс происходит непрерывно. Получается, что чем чаще колеблется маятник, тем чаще двигается тормозное колесо. При этом процессе минутная стрелка проворачивается один раз в час, а минутная стрелка движется в 12 раз медленнее, чем большая.
Механизм маятниковых часов
Как видите, ничего сложного – все основано на элементарной физике, которую большинство людей проходят в средней школе.
Как выбрать маятниковые часы?
В советские времена выбор был весьма ограничен, именно поэтому в большинстве домов красовались старинные маятниковые механические часы Янтарь. Натуральное дерево, аккуратное окошечко, негромкий бой – это уникальная модель, которую могли себе позволить абсолютно все. Часы работали на самой простой батарейке, которой хватало на год. Согласитесь, это очень удобно – завел один раз и забыл про это на 365 дней.
Старинные маятниковые механические часы Янтарь
В 21 веке нас окружает огромное количество разнообразных моделей – практически все крупные компании выпускают подобные измерители времени. Различные размеры, конструкции, материалы – выбор огромен. Давайте разберемся, на что обратить внимание при покупке идеальных маятниковых часов:
- Размер. Если у вас небольшая квартира, стоит отдать предпочтение компактным моделям. В просторных помещениях идеально будут смотреться высокие (почти до потолка) часы со смотровым стеклом. Да, такая модель стоит недешево, но инвестиция того стоит – они будут радовать вас и ваших детей бесперебойной работой на протяжении многих десятилетий.
- Материал. Обычно для создания используют натуральное дерево, металл или умело комбинируют эти два материала.
Делать выбор стоит исходя из ваших пожеланий, финансовых возможностей и места установки той или иной модели. Давайте разберемся, в чем преимущества модели из того или иного материала.
Настенные часы с маятником в деревянном корпусе
Деревянные часы обладают неповторимой энергетикой, создают в доме уют и комфорт. Их принято вырезать из дорогих пород дерева: дуба, ореха, вишни, красного дерева. Форма может быть любой – начиная от классической прямоугольной или квадратной, и заканчивая такими причудливыми геометрическими фигурами, как цилиндр или параллелограмм.
Настенные маятниковые часы Vostok
Большие напольные или настенные модели с маятником будут уместны в спальне, кабинете или гостиной. Для кухни больше подойдет Vostok – это русская классика. Эти компактные стильные часы выполнены в стиле 19 века: множество завитков, резные декоративные элементы, декоративные камни, качественные породы дерева.
Настенные часы из других материалов
Если деревянные модели вам не по карману, обратите внимание на эти варианты:
- Смесь металла и дерева. Предпочитаете золотую середину? Этот вариант для вас. Обычно корпус выполнен из дерева, а декоративные элементы из металла. Они отлично впишутся в любой интерьер – эта модель и в самом деле универсальна.
- Металлические. Эти модели больше подойдут для интерьеров в стиле лофт или хай-тек. Стальной блеск, изящные переливы – это идеальная модель для молодых людей и тех, кто привык выбирать для себя инновационные варианты дизайна помещения. Они будут отлично смотреться в прихожей или на кухне. Стоят они значительно дешевле деревянных, а срок службы примерно такой же.
Теперь вы точно знаете, как сделать правильный выбор и приобрести самые лучшие маятниковые часы для своего дома.
Металлические настенные часы с маятником
Как повесить правильно настенные часы?
Итак, вы пришли домой с покупкой и думаете, в каком месте она будет смотреться лучше всего. От их местоположения зависит то, насколько точно они будут идти и как долго прослужат. Есть несколько основных правил, которые стоит учесть:
- Нельзя вешать и устанавливать возле дверей. Нарушение этого правила грозит тем, что они будут неточно показывать время.
- Никаких перекосов. Часы должны висеть ровно.
- Маятник задевает заднюю стенку. Ситуацию исправит спрятанный позади корпуса кусочек картона или дощечка.
- Маятник далеко от задней стенки? Вам поможет дощечка за корпусом и крепко закрученные винты.
Как видите, это очень просто. При соблюдении всех нюансов установки, часы будут радовать вас идеальной работой и точным временем долгие годы.
Как настроить ход часов?
Часы установлены, осталось только запустить маятник в часах. Для этого совсем необязательно приглашать часовщика – вы вполне справитесь с этой задачей самостоятельно.
Настроенный ход маятниковых часов своими руками
Осуществляется настройка маятниковых часов очень просто: ставим часовую стрелку на ближайший час, а минутную стрелку устанавливаем на цифре 12. После этого вращаем до того момента, пока они не начнут показывать точное время. Остался еще один шаг – качаем маятник. Готово – теперь вы всегда будете знать точное время!
Как вы видите, регулировка хода маятниковых часов своими руками не требует никаких специальных навыков. Немного терпения, и ваши хранители времени порадуют вас равномерным боем и знанием того, который сейчас час.
Как ухаживать за настенными часами?
Такие модели очень неприхотливы в уходе – при правильном обращении проблем с ними не будет. Давайте разберемся, от чего зависит сохранность маятниковых часов:
- Установка. Настенные экземпляры стоит подвешивать очень аккуратно, а сам корпус при этом должен располагаться идеально ровно. Решив установить маятниковые часы в невесомости, обращайтесь с ними так же нежно, как с хрустальной вазой – фиксация должна быть очень надежной.
- Завод. Выставив точное время, запускаем пружину при помощи ключа. Поворот должен осуществляться строго по часовой стрелке! Заводить надо нежно и бережно – если вы будете совершать быстрые движения, то рискуете повредить нежный и хрупкий часовой механизм.
- Звуки. Если вы слышите ровный звук, это знак того, что вы все сделали правильно. Слышите постукивания или пощелкивания? Стоит отрегулировать их еще раз.
- Плотно закрытая дверца. В противном случае в механизм будет попадать пыль, и вам придется обращаться к специалисту, чтобы избавиться от нее.
- Решили перевесить на другую стену? Вытащите маятник, закрепите часы на новом месте, верните маятник на место и произведите процедуру запуска часов.
В целом, настенные часы не требуют никакого серьезного ухода. Достаточно соблюдать эти правила, и звук отсчитываемого времени будет радовать вас на протяжении многих лет.
Маятниковые часы в невесомости
От чего зависит точность хода?
Точное время напрямую связано с числом колебаний маятника. Если маятниковые часы останавливаются, спешат или отстают, вам поможет простая регулировка. Для каждой ситуации у нас найдется свой совет:
- Неточное время. Исправить это просто: достаточно переместить линзы на стержне маятника;
- Отставание. Находим регулировочную гайку и перемещаем ее вверх;
- Спешат вперед. Опускаем регулировочную гайку вниз. Впрочем, есть ряд проблем, которые невозможно решить этим способом – неполадка может заключаться в слишком маленьком корпусе, реакции на перепады температурных режимов или износе запчастей.
- Остановились. В этом случае вы бессильны, и помочь вам может только специалист. Не пытайтесь устранить эту проблему самостоятельно!
Говорят, что настенные часы спешат только тогда, когда вы находитесь в напряжении и постоянно куда-то торопитесь. Перестав все время бежать по кругу, вы сможете наладить работу своих часов, тогда они будут идти плавно и ритмично. При бережном уходе и соблюдении всех перечисленных выше требований ваши часы станут практически вечным украшением вашего дома.
Точность хода маятниковых часов
Настройка боя часов
Любые модели маятниковых часов требуют постоянной заботы, ведь именно от этого зависит то, насколько точно они будут идти и как долго прослужат.
Для некоторых моделей характерно небольшое отклонение – в сутки оно может составлять до 30 секунд
Высчитать неточность просто: берем разницу в точности хода и делим ее на то количество суток, в которые она происходила. Так, если отставание за пару дней составило около четырех минут, то за сутки эти цифры вырастают до целых 120 секунд.
Исправить неточность легко: поворачиваем регулировочный болт на несколько (обычно хватает трех) оборотов – готово.
Настенные маятниковые часы украшают помещение
Маятниковые часы – вечное украшение вашего дома, которое наполняют атмосферу праздником и волшебством. Такие часы станут отличным подарком, который создаст дополнительный комфорт и уют в любой квартире. Это так называемая вечная классика, которая никогда не выйдет из моды!
Гиревые часы с маятниковым регулятором
Новости & Пресса MYSTERYTIME
23 ноября
2019
Гиревые часы с маятниковым регулятором
Принцип работы гиревых часов с маятниковым регулятором.
В часах маятник применяется в качестве регулятора хода часов. Маятником называется тело, ось вращения которого не проходит через его центр тяжести. Маятник совершает под действием силы тяжести колебательные движения, если вывести его из положения равновесия и отпустить. Время, необходимое для перехода маятника из одного крайнего положения в другое возвращения обратно, называется
Скобка через вилку находится во взаимодействии с маятником, колебания которого заставляют скобку периодически поворачиваться и пропускать один зуб ходового колеса. Давление зуба на скобу передается маятнику в виде импульса энергии (толчка), достаточного для поддержания колебательного движения маятника. При каждом повороте ходового колеса на небольшой угол (на один зуб) гиря немного опускается. Благодаря постоянству периода колебания маятника гиря опускается в одинаковые промежутки времени на одинаковые отрезки пути. Отсчет времени в таких часах можно было бы производить по длине пути спускающейся гири, но удобнее отсчитывать время по стрелке, вращающейся с барабаном, с которого разматывается нить (или цепь) под действием силы тяжести гири.
Если маятник сделает 30 колебаний в минуту, то скобка пропустит за это время 30 зубьев ходового колеса. При этом стрелка повернется на какой-то строго определенный угол, гиря опустится на точно определенное расстояние. Таким образом, простейшие гиревые часы с маятниковым регулятором являются прибором времени, основанным на автоматическом поддержании колебания маятника с постоянным (в первом приближении) периодом.
О бренде
- Посмотреть все коллекции Hermle
- Напольные часы Hermle
- Hermle Hermle
- Настольные часы Hermle
Категории
- Свежие новости часовой индустрии
- Чем живет Mystery Time
- Часы знаменитостей
- Лайфхаки часового мастера
Свежие статьи
12 октября 2022
2022 Watch Expo Moscow
15 октября 2021
Солнечные часы
15 октября 2021
Что измеряют часы
18 сентября 2021
Противоударность и Инкаблок
Теги
epos JACQUES LEMANS seiko GRAND SEIKO elixa alfex appella AUGUSTE REYMOND candino Baby — G charmex COVER EDOX ROMANSON Orient Casio G-Shock Maurice Lacroix Rado Jaeger-LeCoultre Elixa Ulysse Nardin Omega ремонт часов Rios Bozza Rolex Tag Heuer IWC Breitling Victorinox Seiko G-shock
Самое интересное
Узнавайте первыми из нашей еженедельной рассылки
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях
Вас может заинтересовать
15 января
2019
Уникальный часовой циферблат Blancpain
Секрет создания самого уникального циферблата мира принадлежит мануфактуре Blancpain, которая использует технику обработки самурайских клинков
15 января
2019
Наручные часы H. Moser & Cie. для тех, кто что-то решает в этом мире
Старинная часовая мануфактура из Швейцарии H. Moser & Cie. выпустила в единственном экземпляре часы Moser Nature, корпус которых выполнен из стали и украшен живыми растениями и микроорганизмами: суккулентами, мхом, эхевериями, диким луком, кресс-салатом, плесневыми грибами.
14 января
2019
SIHH-2019, выставка, собравшая 35 CEO часовых брендов
В Женеве на днях стартовал 29-й Международная выставка высокого часового искусства, в которой приняли участие 35 брендов.
Информация о политике конфиденциальности
Зарегистрированный офис Mystery Time расположен по адресу: г.Москва, ул. 50-Летия Октября, д.4, офис 213. В рамках настоящей Политики конфиденциальности под термином Mystery Time (а также «мы», «нам/нас» и «наш») понимается главный офис Mystery Time, расположенный по вышеуказанному адресу, его бутики и сервисный центр.
Информация, которую вы нам предоставляете, и порядок ее использования нами
Для получения доступа к некоторым разделам сайта Mystery Time Вам необходимо будет зарегистрироваться. Заполняя персональную информацию о себе, Вы даете возможность Mystery Time предоставлять Вам услуги. Ваша персональная информация может записываться и храниться в целях безопасности, обучения и развития, а также для обработки заказов, отправки сообщений, рекламы, предотвращения мошенничества.
Файлы cookie
Mystery Time регистрирует IP-адреса и использует файлы cookie, позволяющие определить клиента и настраить стандартный набор функций под него.
Информация о рекламе
Сайт может привлекать третьих лиц (рекламодателей) для показа рекламы на сторонних платформах после Вашего ухода с сайта, технологии отслеживания которых мы не контролируем. Вы можете отказаться от получения рекламы. Мы не несем ответственности за деятельность третьих лиц.
Обмен информацией
Мы не продаем и не предоставляем Вашу персональную информацию третьим лицам. Мы можем раскрыть вашу персональную информацию правоохранительным органам, суду, государственным органам в соответствии с законами РФ в целях защиты наших прав. Только у сотрудников компании есть доступ к персональной информации.
маятниковые часы — модель SystemModeler
Поболтай с нами, на базе LiveChat
Использование и примеры › Промышленность
- Дизайн джойстика
- Холодильник с морозильной камерой
- Электрический чайник
- Более
- Маятниковые часы
Часы с маятником
Вы когда-нибудь изучали старые часы с маятником и задавались вопросом, что делает маятник, и для чего нужна гиря, которая висит за маятником? Подключив стандартные компоненты из библиотеки Mechanics Modelica с помощью функции перетаскивания SystemModeler, вы можете создать собственную модель маятниковых часов и самостоятельно изучить их внутреннюю работу.
Загрузить полную модель
Принцип работы маятниковых часов
Качающееся движение маятника давит на вилку, которая освобождает спусковое колесо, прикрепленное к противовесу. Когда колесо отпускается, сила тяжести тянет противовес вниз, и колесо начинает вращаться. Зубцы на колесе служат двум целям. Во-первых, они фиксируют колесо на месте. Во-вторых, они расположены под углом по отношению к передней части вилки, поэтому, когда вилка отпускает колесо, часть энергии, поступающей от противовеса, передается маятнику. Без этого маятник постепенно терял бы энергию и быстро терял точность.
Типичные маятниковые часы.
Внутренняя механика маятниковых часов. Три шестерни разного размера используются для масштабирования вращательного движения между секундами, минутами и часами. Самая верхняя шестерня — спусковое колесо.
Модель
Два многотельных объекта слева и справа описывают движение маятника и противовеса соответственно. На качание маятника влияет трение, а потерянная энергия компенсируется противовесом. Нижняя часть диаграммы показывает стрелку часов. Скачайте модель и посмотрите инструкцию, как добавить секундную стрелку часов.
Анализ
Анализ с помощью языка Wolfram Language
Создание пользовательских графиков, расчет показателей производительности и выполнение анализа параметров с помощью языка Wolfram Language.
Для идеального маятника без трения только длина оси маятника определяет продолжительность одного периода. Однако при трении продолжительность периода со временем будет уменьшаться, поскольку энергия теряется из-за трения. Теперь важна масса маятника, так как она определяет начальную энергию системы. Величина подводимой к системе энергии определяется массой противовеса и углом наклона зубцов на спусковом колесе. Все эти параметры должны быть сбалансированы, чтобы полезная энергия оставалась постоянной. Даже небольшие отклонения приведут к тому, что часы быстро станут неточными.
Сбалансированная система, здесь с противовесом массой 30 грамм (синий), будет продолжать колебания с постоянной амплитудой и фазой во времени. Меньшая масса приведет к быстрому снижению частоты и амплитуды.
Здесь разница между сбалансированной и несбалансированной системами составляет 3456 секунд, или чуть меньше часа, в течение дня.
Multibody Animation
Используя библиотеку Modelica MultiBody, используемые модели могут быть непосредственно визуализируется в автоматической 3D-анимации. Это можно использовать для изучения взаимосвязи между колебательным движением, падающим противовесом и тикающей стрелкой часов.
Автоматически сгенерированная многотельная анимация.
Wolfram System Modeler
TryBuy System Modeler доступен на английском
и японском языках для Windows, macOS и Linux »
Есть вопросы? Комментарии? Свяжитесь со специалистом Wolfram »
Включите JavaScript для взаимодействия с содержимым и отправки форм на веб-сайтах Wolfram. Узнайте, как »
Как работают маятниковые часы
Нравится? Поделиться этим!
Одно из первых устройств для измерения времени — маятниковые часы — широко распространены и сегодня, хотя их работа отличается от старых. Первые маятниковые часы имели погрешность, позже их модифицировали, чтобы они давали более точное время. Сегодня маятниковые часы сохранились больше из-за их старинной и эстетической ценности.
Маятниковые часы работают на принципах физики и используют колебательное движение и потенциальную энергию, которая через равные промежутки времени преобразуется в кинетическую энергию. Ответ на вопрос «Как работают маятниковые часы?» не так уж и сложен. Его принцип работы прост: маятники качаются с эквивалентной энергией при каждом колебании, что можно использовать для эффективного и равномерного движения часовых стрелок.
Если вы посмотрите на историю маятниковых часов, то поймете, что многие люди пытались их разработать и изобрести. Галилео Галилей придумал механический процесс маятника и успешно доказал, что он может стать эффективным устройством для точного хронометража. К сожалению, его изобретение так и не было завершено. Со временем было разработано несколько базовых моделей, но никто не смог усовершенствовать механизм. Современные часы с маятником были успешно введены Христианом Гюйгенсом в 1656 году.0003
Вот пошаговое объяснение всего набора функций, выполняемых внутри маятниковых часов.
Шаг #1
Наиболее важным аспектом маятниковых часов является качание маятника. Маятник привязан веревкой к фиксированной точке. Вес маятника и действие гравитации позволяют ему качаться по дуге. Период времени в пределах одного движения вперед и назад известен как одно колебание. Каждое колебание влияет на движение стрелок часов.
Шаг №2
Второй шаг довольно прост, но очень важен. Есть два варианта маятниковых часов, а именно весовые и пружинные. Немецкие часы с кукушкой обычно приводятся в движение весом. В часах с кукушкой, приводимых в движение весом, твердый груз подвешивается на цепи, которая проходит вокруг барабана, когда часы заводятся.
Барабан соединен с набором шестерен (также известных как поезда), которые заставляют стрелки часов двигаться. Шестерни сконструированы таким образом, что поддерживают скорость хода часов. Минутная стрелка движется с большей скоростью, чем часовая. Часы с пружинным приводом также имеют такой же механизм, с той лишь разницей, что они приводятся в движение заведенной пружиной.
Шаг #3
Последняя часть, которая появляется на картинке, это соединение между зубчатой передачей и маятником. Вес вращает шестерни, прикрепленные к барабану. Это вращение было бы совершенно неконтролируемым в отсутствие маятника. Неподвижная точка маятника переходит в двухзубую шестерню, известную как спусковой механизм. Эта двухзубая шестерня соединена с конечной шестерней, которая вращает стрелки часов. Раскачивание маятника приводит в действие спусковой механизм, который управляет движением последней шестерни. Обычный звук «тик-так» издается спусковым механизмом, скользящим по зубьям конечной шестерни.