Зачем в часах нужны камни

Что такое «камни» и для чего они нужны в часах?

15/04/2003

Камни — наверное, самая интригующая часть часового механизма. Почему их количество всегда маркируется на корпусе или циферблате часов?

Камни — наверное, самая интригующая часть часового механизма. Почему их количество всегда маркируется на корпусе или циферблате часов? Почему англичане называют их драгоценными (jewels) и сколько они стоят? Какую роль они играют в механизме? Влияет ли их количество на качество и стоимость самих часов? И это только лежащие на поверхности вопросы.

Любой специалист на вопрос, зачем нужны в часах камни, не задумываясь ответит: “Для стабилизации трения и понижения степени износа контактирующих поверхностей механизма”. Именно так обозначена функция камней в стандарте NIHS 94-10, принятом в 1965 году швейцарской организацией NIHS (Normes de l’industrie Horloge Suisse). Попробуем разобраться, что это означает.

Камень цапфу точит
Если хотя бы в общих чертах представить себе работу часового механизма, то становится понятно, что его основные оси должны находиться под постоянным напряжением: с одной стороны на них давит сила заводной пружины, заставляя вращаться, а с другой — скорость их вращения сдерживает регулятор баланс-спирали. Опора баланса испытывает чуть ли не наибольшую нагрузку во всем механизме. Мало того, что эта ось совершает с высокой скоростью совершает возвратно-поступательные движения, так на ней еще и закреплен сам баланс – штука весомая.

Цапфы, которыми оси контактируют с платиной и мостами механизма, делают как можно тоньше, чтобы уменьшить трение в опорах осей и расход энергии пружины на его преодоление. В любом механизме для стабилизации трения вращающейся осью и неподвижным каркасом (платиной) устанавливают подшипник.

Так вот, часовые камни обычно и используют как подшипники или подпятники для цапф осей. На самом деле, нельзя сказать, что камни применяются для уменьшения трения в опорах осей. И в принципе коэффициент трения в паре закаленная сталь – рубин (алмаз) примерно равен коэффициенту трения закаленной стали в паре с латунью. Зачем же тогда использовать драгоценности в роли подшипников?

Как уже было сказано выше, цапфы осей наручных и карманных часов имеют очень малый диаметр – 100 микрон. А известно, что сила давления прямо зависит от площади контактирующих поверхностей. Таким образом, часовые камни призваны не столько уменьшать трение, сколько увеличивать долговечность опор осей в часах. Кроме того, камни не коррозируют, а отшлифовав камень, можно получить совершенную и долговременную чистую поверхность.

Помимо опор, камни используются еще в двух местах, подвергающихся интенсивному воздействию. Из них изготавливаются палеты, крепящиеся на плечах анкерной вилки, и импульсный камень. Опять же — только очень прочный минерал может выдержать давление зубьев анкерного колеса и удары о рожки анкерной вилки.

Неудивительно, что часовые камни стали настоящей находкой для часовщиков в XVIII веке — когда началась эра карманных часов. Механизмы стали настолько малы, что детали под давлением заводной пружины быстро приходили в негодность.

Первые часы с драгоценными камнями в механизме были выпущены в 1704 году. Но идея использовать их в столь необычном качестве принадлежала великому английскому часовщику Джорджу Грэму (George Graham 1673-1751), прославившемуся изобретением в 1713 году механизма свободного анкерного спуска, который наиболее распространен и в наше время. За свою жизнь Грэм создал более 3000 карманных часов, и во всех из них, начиная с 1725 года оси, палеты и импульсный ролик сделаны из рубина.

Где служат камни
Раз уж мы разобрались, для чего именно нужны камни, давайте посмотрим, какую форму они должны иметь, виды камней и где именно в часах они несут свою службу.
Часовые камни могут быть следующих видов:
сквозные
накладные
палеты
импульсные

Сквозные камни – основа часов. В классическом 17-камневом механизме их 12 штук. Они воспринимают радиальные нагрузки в опорах осей. Некоторые из них имеют цилиндрические или оливированные (скругленные) отверстия. Во всех сквозных камнях есть специальное углубление — масленка, способная удерживать часовое масло.

Накладные камни призваны уменьшать трение на торцевых поверхностях осей. Их устанавливают, как правило, на балансе и осях быстроходных колес. В кварцевых часах подпятники иногда вообще не ставятся.

Оптимальное число камней в простых механических часах с боковой стрелкой — 17. Располагаются они обычно следующим образом:

Опора баланса — 4 (2 сквозных и 2 накладных)
Импульсный камень (эллипс) — 1 Ось промежуточного колеса — 2
Палеты — 2 Ось анкерного колеса — 2
Ось анкерной вилки — 2 Центральный триб — 2
Ось секундного колеса – 2

Иногда производители, из конструкторских соображений, убирают часть камней: ставят камень только на нижнюю опору центрального колеса, а в верхнюю запрессовать подшипник из латуни, руководствуясь тем, что на нее приходится меньше давления. В таком случае на часах будет честно написано: 16 камней. Ну а если часы имеют центральная секундную стрелку, необходимость в секундной оси отпадает и количество камней сокращается до 15. Естественно, что различные дополнительные устройства и циферблаты – календарные, секундомерные, автоподзавод могут увеличивать число камней.
В последнее время современные механизмах используют 21 камень: две пары камней стоят еще и на концах осей анкерного и третьего колеса ставятся накладные камни.

Промышленность против природы
До начала ХХ века в карманных часах настоящие драгоценные камни находились и внутри механизма и, как украшение, — на корпусе. Все изменилось, когда в 1902 году была изобретена технология выращивания искусственных сапфиров и рубинов, что позволило увеличить производство часовых механизмов во много раз. Часы стали массовым товаром. Сейчас в часах натуральные рубины практически не используются. С технической точки зрения выращенные кристаллы более стабильны по своим свойствам и более предсказуемы в обработке. Единственный аспект, по которому настоящие камни все-таки считаются лучше искусственных — эстетический.

Много — не мало?
Если в предыдущем разделе было описано типовые виды и классическое расположение камней, то сейчас давайте посмотрим, какие отклонения от принятой нормы встречаются чаще.

В принципе, понятно, что количество камней в часах зависит от количества осей. Если, например, в хронографе есть дополнительные циферблаты с секундными стрелками, то цапфы их осей неплохо бы защитить камнями, то же самое — в случае с осью репетира. Однако когда встречаешь такие маркировки «50 камней», «83 камня» или даже «100 камней», возникает недоумение: каким образом и зачем их туда запихнули?!

В часовом производстве существует такое понятие как “нефункциональные” или “декоративные” камни — им можно, например, дырку в плате некрасивую закрыть или просто украсить механизм — если задняя крышка прозрачная. Но, согласно стандарту, принятому во всем мире, на маркировке указывается только количество функциональных камней. Во всяком случае, на всех часах, произведенных после 1965 года. В чем же тогда дело?

Дело в том, что понятие «функциональность» достаточно растяжимо. Кто-то считает, что камни, установленные для более плавного хода календарного диска, — не функциональны. Но ведь они действительно снижают трение, причем намного. В обычных механизмах для приведения диска в движение требуется усилие 20-25 граммов на миллиметр. А камни позволяют снизить это усилие в два раза, а значит существенно уменьшить нагрузку на механизм. Разве это не функционально, скажем, для ультратонких или сложных механических часов, в которых помимо хронографа есть еще и указатели фаз Луны, запаса хода и прочие функции?

Правда встречаются и достаточно курьезные примеры. Например, американская фирма Waltham выпустила часы на. 100 камнях. 17 камней в них находились на своих законных местах, а остальные 83 были размещены по кругу ротора автоподзавода. При этом получилось, что дырочек на окружности просверлили 84, и одна из них так и осталась зиять пустотой – производители не захотели переваливать за круглую цифру. Ход ротора, увешенного камнями, был, конечно, более плавный, но этого эффекта можно было бы добиться за счет меньшего количества камней.

Или еще пример: часы швейцарского производителя, из скромности не указавшего свое имя, зато гордо разместившего на крышке маркировку «41 камень». Как видно на фотографии, 16 из этих камней вставлены в барабанное колесо, видимо, для того, чтобы оно не терлось о заводную пружину. Трение, конечно, снижено, но довольно расточительным способом. Хотя если эти часы люди покупали как раз из-за указанного на корпусе количества камней, назвать их совсем «нефункциональными» сложно.

Другая «крайность» — часы без камней, ведь в кварцевых механизмах они, в общем-то, не нужны. Колесная передача кварцевого механизма имеет нагрузку только в тот момент, когда поворачивается шаговый двигатель. А в таком случае, поскольку напряжение в осях практически отсутствует, единственное, что нужно для уменьшения трения и предотвращения износа деталей — это сделать поверхности как можно легче. Поэтому платы и колеса кварцевых часов часто вообще делают из пластика.

А коэффициент трения стали оси о пластик или пластика о пластик очень невысок. Поэтому функционально в кварцевых часах камни нужны только в одном месте – опоре ротора шагового двигателя. Это единственная ось, находящаяся под напряжением. Так что маркировка на кварцевых часах “2 камня”, “1 камень” (если он помещен только под нижней цапфой) или даже “0 камней” (No jewels) совсем не означает, что вас в чем-то обделили. Не в камнях счастье.

Камни в наручных часах: разбираемся в устройстве механизма

  1. Задача камней в наручных часах
  2. Материал и классификация камней в наручных часах
  3. Необходимое количество камней в наручных часах
  4. Часовые механизмы с наибольшим количеством камней

Камни в наручных часах являются интересной частью механизма, назначение которой понятно далеко не всем. Кто-то считает, что речь идет об украшениях на корпусе, а другие полагают, что это не более чем маркетинговый прием, а сами по себе камни ни на что не влияют. Оба мнения не отражают действительности, хотя доля истины в них есть

Камни в часах – важный элемент хронометра, отвечающий за его точность и надежность. Действительно, иногда этот параметр может быть приукрашен, но в целом указание на количество камней в часах говорит об их качестве. В нашей статье мы подробно разберем роль этого элемента и расскажем о том, как не попасться на удочку маркетологов.

Читайте также  Как найти баги в играх

Задача камней в наручных часах

Если специалиста спросить, для чего нужны камни в наручных часах, то в ответ вы услышите: «Чтобы стабилизировать трение и снизить степень износа поверхностей механизмов, контактирующих друг с другом». В стандарте швейцарской организации Normes de l’industrie Horloge Suisse (NIHS 94-10), разработанном в 1965, камням определена именно такая функция. Что же это обозначает?

Если не очень углубляться в детали, то принцип работы часового механизма заключается в следующем: заводная пружина заставляет его вращаться, а регулятор баланс-спирали сдерживает скорость вращения. Это приводит к тому, что основные оси механизма находятся под постоянным давлением. Самая большая нагрузка приходится на опору баланса, так как эта ось не только удерживает сам баланс, но и осуществляет непрерывные возвратно-поступательные движения.

Контакт оси с платиной и мостами механизма обеспечивают цапфы, которые делаются максимально тонкими, чтобы снизить силу трения в осевых опорах и сократить расход энергии пружины. С целью стабилизации трения между платиной (статическим каркасом) и движущейся осью устанавливается подшипник – это обязательная деталь часового механизма.

В качестве подшипников для цапф осей, как правило, используются камни в наручных часах. Вообще-то, говорить, что камни нужны для снижения силы трения в опорах, не совсем правильно. По идее, коэффициенты трения пар закаленная сталь – рубин (или алмаз) и закаленная сталь – латунь практически одинаковы. Почему же в качестве подшипников используются драгоценные камни?

Дело в том, что диаметр цапф в механизмах наручных и карманных часов не превышает 100 микрон. Из школьного курса физики мы знаем: сила давления определяется площадью задействованных поверхностей. Следовательно, камни в наручных часах используются не только для снижения трения, но и для увеличения срока действия часовых опор. К тому же, камни не поддаются коррозии, а после отшлифовки они представляют собой безупречную поверхность.

Камни используются не только в опорах. Работа механизма невозможна без импульсного камня, а также они являются материалом для палет, которые крепятся к анкерной вилке. Более того, под давлением зубьев анкерного колеса и ударами о рожки анкерной вилки удержится только очень твердый минерал.

Материал и классификация камней в наручных часах

Современные часовщики отдают предпочтение искусственному рубину, мотивируя свой выбор тем, что этот камень очень твердый, хорошо поддается обработке и качественной полировке, у него достаточно высокая износостойкость. Кроме этого, у него достаточно высокий коэффициент смачиваемости, благодаря чему масло равномерно распределяется и удерживается на поверхности камней, способствуя увеличению срока работы всего механизма. Стоит обратить внимание и на тот факт, что, постоянно взаимодействуя с искусственным рубином, смазочный материал не окисляется и не меняет своих свойств.

Камни в наручных часах имеют разное назначение и выполняют определенные функции. В связи с этим они делятся на следующие виды: палеты, накладные, сквозные и импульсные.

Камень-палет представляет собой прямоугольную призму. Различают два вида палет: входа и выхода. Их назначение определяется по углу, который образовывается при соединении плоскостей импульса и основания (у палета выхода он острее).

Накладные камни обычно их используются как подпятники. Они имеют форму полусферы, что помогает минимизировать трение в опорах.

Сквозные камни могут иметь отверстия в форме цилиндра или сферы. Во всех камнях данного вида есть небольшие углубления, в которых удерживается масло для часового механизма. Камни с цилиндрическим отверстием выполняют функцию подшипника для цапфы триба и осей колесиков. Для цапф балансовых осей используются камни со сферическими отверстиями.

Импульсные камни в наручных часах имеют форму цилиндрического штифта и предназначены для взаимодействия баланса с анкерной вилкой.

Необходимое количество камней в наручных часах

В общих чертах ясно, что число часовых осей определяет необходимое количество камней. Например, если хронограф содержит вспомогательные циферблаты, на которых есть секундная стрелка, то желательно, чтобы цапфы этих осей были защищены камнями. Это же касается и оси репетира. Иногда можно увидеть маркировку, вызывающую недоумение: 50 камней, 83 камня или 100 камней. Невольно возникают вопросы: «как их там разместили?» или «зачем их столько напихали?»

В терминологии производителей часов есть понятие «декоративные камни». Их используют или для украшения механизма (если у часов прозрачная задняя крышка) или для маскировки дыры в плате. Однако по правилам мирового стандарта количество камней, указанных на маркировке, должно соответствовать числу, задействованному в работе механизма. Это относится к часам, выпущенным позднее 1965 года. Почему же встречаются подобные маркировки?

Все объясняется тем, что термин «функциональность» можно трактовать по-разному. Некоторые считают: если камни в наручных часах установлены для плавного хода календарного диска, то их нельзя считать функциональными. Даже не смотря на то, что они способствуют снижению трения. Для движения диска в простом механизме необходимо усилие 20-25 граммов/миллиметр. Благодаря камням это усилие может быть сокращено почти вдвое, а это снижает нагрузку на весь механизм. Неужели это нельзя отнести к функциональности, если говорить, например, об очень тонких часах или о механизмах, которые показывают не только время, но и фазы Луны или запас хода?

Не обходится здесь и без курьезных моментов. Например, на маркировке часов американской компании Waltham было указано 100 камней. 17 из них, как и положено, находились в самом механизме, а 83 украшали окружность ротора подзавода. Причем, по кругу было просверлено 84 дырочки, но, чтобы сохранить круглое число, одна из них осталась пустой. Конечно, благодаря такому обилию камней ротор двигался очень плавно, но подобного эффекта можно было добиться менее затратным способом.

Еще один вариант – отсутствие камней в наручных часах. Кварцевые механизмы прекрасно могут работать и без них, так как в этом случае нагрузка на колесную передачу поступает только в момент поворота шагового двигателя. Учитывая, что в осях почти нет напряжения, для снижения трения и предотвращения износа достаточно деталей с максимально легкими поверхностями. Именно этим объясняется тот факт, что в большинстве кварцевых часов используются пластиковые платы и колеса.

В случае трения друг о друга пластиковых механизмов или стали оси о пластик нагрузка минимальная. Таким образом, в кварцевых часах камни нужны только в опоре ротора шагового двигателя, так как только в этой оси происходит напряжение. Если вы видите на кварцевых часах маркировку «2 камня» и меньше, вплоть до нуля (No jewels) – это нормально. Камни в наручных часах – далеко не самое главное.

Часовые механизмы с наибольшим количеством камней

Рассмотрим механизмы в порядке увеличения количества камней. Самым скромным, пожалуй, является автоматический калибр Cal. 80110, содержащий 28 камней. Данная модель механизма, создана специалистами компании IWC для швейцарских наручных часов для мужчин IWC Ingenieur Automatic. В них нет ничего суперсложного: индикатор запаса хода и специальное отверстие (апертуру) в районе цифры «3», в котором показывается дата. Водонепроницаемость часов составляет 120 метров, а запас хода – 44 часа.

Следующие по «скромности» наручные часы с камнями – Jaeger-LeCoultre – Calibre 896 (32 камня). Производитель – знаменитая компания Jaeger-Le-Coultre (Швейцария). В механизм включено 242 элемента, частота его работы составляет 28 800 полуколебаний/час, а запаса хода хватает на 43 часа.

Сal. 1315 – еще один неповторимый автоматический механизм, состоящий из 222 элементов. Его устанавливают в Blancpain 500 Fathoms Diving Watch – наручные часы с запасом хода 120 часов, созданные швейцарскими мастерами специально для дайверов. В Сal. 1315 включено 35 камней, имеющих свою функциональную нагрузку. В данной модели от компании Blancpain есть 3 барабана и баланс Glucydur – это и является их отличительной чертой. Калибр 1315 необычайно сложен, поэтому для каждого из 35-ти рубинов определена своя серьезная задача.

Далее хотим обратить ваше внимание на уникальность OMEGA 8500 – коаксиальный калибр с автоматическим подзаводом, который в 2007 году разработали специалисты компании Omegа (Швейцария). Данный механизм создавался по оригинальному проекту, хотя современные производители часов, как правило, используют в своей работе готовые базы калибров, доводя их до совершенства.

В калибр 8500 встроено 39 камней, каждый из которых выполняет определенную функцию. Некоторые камни в наручных часах предназначены для уменьшения трения коаксиального спуска Hour Vision и для плавного хода двух барабанов, расположенных друг за другом, обеспечивая максимальную стабильность работы механизма. Запас хода механизма – 60 часов. В общем, из 39-ти камней нет ни одного «нефункционального» – это настоящий прорыв!

Cal. 3120 – калибр, разработанный швейцарской компанией Audemars Piguet. Данный механизм установлен в наручные часы Audemars Piguet Jules Audemars 3120 Classic. Запас хода механизма составляет 60 часов, а частота часовых полуколебаний – 21 600. В данной модели нет ничего лишнего: центральные стрелки (часовая, минутная и секундная) и апертура с датой (возле цифры «3»).

Ulysse Nardin – компания, завоевавшая мировую признательность благодаря своим достижениям в сфере разработки часовых механизмов. Специалистами компании разработан совершенно оригинальный механизм – автоматический Cal. 67, Patek Philippe Calibre 89, который благополучно работает в корпусе мужских наручных часов Ulysse Nardin Sonata. В нем задействовано 109 искусственных рубинов, причем все камни в наручных часах выполняют свою задачу, а не бездействуют, как в Waltham, содержащем 100 камней.

Ulysse Nardin Sonata – это поистине шедевр человеческого гения! У них очень разнообразный сложный функционал: будильник, индикатор запаса хода и система двойного времени, которая позволяет мгновенно перейти в новый часовой пояс. Частота работы калибра – 28 800 полуколебаний/час. Действительно, достойнейший образец часового мастерства.

Зачем в часах драгоценные камни

Драгоценные камни в механизме часов нужны для уменьшения трения.

Часы — тонкое изделие, всегда бывшее объектом восхищения благодаря сочетанию размера, позволяющего носить этот предмет на руке, и крайне сложного устройства.

Читайте также  Какой самый добрый герой русских сказок

Что еще интереснее — то, как это устройство помещается в крохотный корпус. Возможно, вы заметили: на некоторых часах написано, что при их создании были использованы драгоценные камни. Интересно знать, что это значит? Зачем драгоценные камни нужны в часах? Какие лучше: сапфиры, рубины или изумруды?

В этой статье мы ближе познакомимся с драгоценными камнями в механизме часов и узнаем, служат ли одни лучше, чем другие.

Зачем в часах драгоценные камни

На самом деле ответ на вопрос проще, чем кажется. Камни разного вида используются в часах, чтобы уменьшить или предотвратить трение между поверхностью движущихся металлических частей.

При трении металла о металл в отсутствии смазки подвижные части часов, например, шарниры и подшипники, быстро изнашиваются, что может привести к поломке. Раньше в изготовлении часов использовались настоящие драгоценные камни, такие как рубины, изумруды и сапфиры, сейчас их место заняли синтетические изделия.

Где именно располагаются драгоценные камни?

Как правило, у большинства часов драгоценные камни находятся в шарнирных узлах и зубчатых механизмах, а также в противоударных системах. Так как драгоценные камни дороги, недобросовестные производители иногда вставляют их туда, где это не имеет практического смысла, тем самым завышая цену изделия.

Подобный поступок дает начало ложному представлению о высокой цене и изысканности часов, хотя на самом деле модель окажется простой и дешевой, если убрать все лишние драгоценные камни, которые, по правде говоря, могут даже навредить движущимся частям.

Разница в количестве драгоценных камней в разных моделях зависит от сложности механизма. Автоматические наручные часы имеют дополнительные драгоценные камни. Таким образом, ответ на вопрос, зачем драгоценные камни нужны в часах, прост: они уменьшают износ движущихся частей. Благодаря этому механизм будет служить дольше и не требовать частого обслуживания.

Драгоценные камни для точности

Еще один момент, на который стоит обратить внимание — точность часов. Любому бы хотелось иметь точные часы Швейцария. Некоторые дорогие модели швейцарских часов имеют изумительную точность и не требуют корректировки месяцами, даже годами. Одним из дополнительных факторов, влияющих на точность часов, является количество и качество драгоценных камней в их механизме.

Объяснение этому факту очень простое. Что больше всего мешает часам в работе? Трение. При усилении трения между движущимися деталями часов в их работе возникает очень маленькое, почти незаметное замедление, которое, однако, со временем может превратиться в несколько секунд или даже минут отставания.

Трение между движущимися деталями часов может быть значительно уменьшено, если вставить в определенные места драгоценные камни; точность механизма при этом повышается.

Возникает второй вопрос. Что лучше: изумруды, рубины или сапфиры? Давайте разберемся, существует ли и здесь однозначный ответ.

Драгоценные камни в часах: какие лучше?

Сапфир — драгоценный камень, с давних времен используемый при создании часов.

Бриллианты, сапфиры, рубины и гранаты вставляли в движущиеся части часов еще до изобретения опорной подушки в 1704 году. Из сапфировых кристаллов сейчас изготавливают циферблаты, потому что эти камни очень твердые и их крайне сложно поцарапать.

Шли годы, технологии развивались, и появились искусственные сапфиры, которые сейчас идут в дело наряду с настоящими рубинами. Изумруды используют только для украшения, например, существуют знаменитые дорогие часы Piccadilly Princess Royal Emerald Green, которые стоят около миллиона долларов.

Нельзя с полной уверенностью сказать, что лучше брать в качестве опорной подушки: сапфир или рубин. Качество выполнения драгоценным камнем своей функции — смягчение трения — полностью зависит от сложности механизма и внутреннего устройства конкретных часов. Если судить по большинству моделей, представленных в настоящий момент на рынке, самый часто используемый в часах камень — рубин. Однако на самом деле вопрос выбора всегда сводится к тому, с какой целью используется данный камень.

Для того или иного дизайна сапфир может оказаться лучше, чем рубин. Тем не менее, отдать явное предпочтение какому-либо определенному камню будет некорректно.

Зачем в механических часах те самые камни

На циферблатах качественных механических часов указывается не только марка и модель, но и количество камней. Надписи типа «15 камней» на дедушкиной «Победе» в детстве всегда очень интриговали. Когда удавалось узнать, что речь идет о рубинах, наручные часы начинали казаться одной из самых ценных вещей в доме.

Содержание

Многие выросли и разобрались, для чего же на самом деле в часах эти камни. Если же вы так и не раскрыли для себя эту тайну, то наш материал поможет заполнить пробел.

Как работают механические часы

Если спросить специалиста о назначении камней в часах, то он ответит однозначно: они нужны для стабилизации трения и снижения износа контактирующих деталей механизма. Вот и все, просто и понятно. Если у вас, конечно, есть инженерное образование. Для остальных нужен перевод на более простой язык.

Для этого следует хотя бы в общих чертах разобраться с тем, как работает часовой механизм. Источником энергии для него является пружина, выполненная в виде плоской стальной ленты. При заводе часов она скручивается и накапливает энергию. Вторым концом пружинная лента прикреплена к стенке барабана, который вращается и передает накопленную энергию на шестеренки. Несколько этих шестерней (обычно три и более в зависимости от компоновки часов) образуют колесную систему. Она осуществляет передачу энергии.

Почему же шестеренки не тратят всю энергию сразу, а вращаются постепенно? Для контроля скорости вращения используется спусковой механизм. Именно он не дает шестерням раскручиваться быстрее необходимого. Спусковым механизмом управляет балансовый регулятор. Это своеобразный маятник, который работает независимо от положения часов в пространстве. У него есть спиральная пружина, которая заставляет колесо крутиться то в одну, то в другую сторону с постоянной частотой. Именно так отсчитываются секунды, которые затем превращаются в минуты и часы, отражаемые на циферблате.

Камень – это подшипник, но не только

В часовом механизме много вращающихся деталей, которые устанавливаются на осях. Основные оси испытывают значительное и постоянно действующее напряжение. С одной стороны давление оказывает заводная пружина, с другой – вращение ограничивается регулятором.

В любом механизме с вращающимися осями необходима минимизация их трения о неподвижную основу. Это нужно и для снижения износа, и для уменьшения расхода энергии. Обычно для этого используются подшипники, но в часах их заменяют те самые камни.

Опоры осей в часовых механизмах очень тонкие. В таких условиях камни нужны не только для снижения трения, но и для увеличения срока службы вращающихся деталей. Камни не подвержены коррозии и износу. Если они предварительно хорошо отшлифованы, то их поверхность на долгое время остается чистой и идеально ровной.

Камни помимо опор часового механизма используются и в других его местах. Например, именно стойкий к износу минерал закрепляется на маятнике, чтобы постоянно ударять по рожку анкерной вилки. Это так называемый импульсный камень.

Независимо от вида и места установки все камни в часовом механизме решают общую задачу – снижают скорость износа. При трении металла о металл он происходил бы значительно быстрее. Кроме того, камни удерживают специальную часовую смазку. Для этого при просверливании им придают особую форму.

О драгоценности и количестве камней

Тут вынуждены сразу же разочаровать – натуральные рубины и алмазы в современных часах встречаются редко. Их используют только люксовые производители в лимитированных сериях или моделях, выполняемых на заказ. В основной массе в механизмы вставляются синтетические рубины и сапфиры. Например, у Seiko в Японии есть дочерняя компания, занимающаяся исключительно изготовлением камней. Синтетические рубины ничем не хуже натуральных, а зачастую и лучше из-за отсутствия примесей и более равномерной структуры.

Количество камней – это еще один интересный и волнующий многих вопрос. Сколько их должно быть в хорошей модели? Достаточно ли 20 штук или часы с 40 камнями будут пропорционально их числу вдвое лучше?

Оценивать качество часов только по количеству камней неправильно. Если в механизме 17-25 камней, то этого вполне достаточно для изготовления из рубинов всех значимых подшипников. Больше 27 камней на обычные часы с тремя стрелками и автоподзаводом ставить уже некуда. Если производитель указывает 40 и более функциональных камней, то практически всегда речь идет о хронографе или еще более сложном механизме.

Некоторые фабрики намеренно завышают количество камней, зная, что этот показатель положительно воспринимается покупателем. В таких случаях дополнительные рубины ставятся в местах, где вполне можно обойтись и без них.

Однако не всегда большое количество камней – это обман. Отдельные уважаемые марки действительно разрабатывают сложные механизмы, в которых может быть и более 100 камней.

В такой ситуации при выборе часов по числу камней нужно разобраться, соответствует ли функционал механизма этому показателю.

Зачем нужны камни в часах: цели их использования, виды и оптимальное количество

Вне зависимости от марки камни в часах присутствуют обязательно: они являются неотъемлемыми функциональными элементами, служат гарантом стабильной работы механизма, иллюстрируют качество и ценность аксессуара.

Специфика работы механических часов

Источником энергии для часового механизма служит пружина, она выглядит как плоская лента из стали. Ее скручивают в производственных условиях, так она накапливает энергию. Один конец пружинной ленты фиксируется на стенке барабана, последний при вращении направляет накопленную энергию непосредственно к шестеренкам. Три и более шестерни образуют колесную систему, их количество варьируется в зависимости от комплектации часов. Колесный элемент в итоге выполняет передачу энергии.

Шестеренки вращаются постепенно, так как в них предусмотрен спусковой механизм – это контроллер, не позволяющий им раскручиваться быстрее, чем нужно по технологии. Спусковой механизм находится под контролем балансового регулятора, воплощаемого в виде маятника, функционирующего вне зависимости от пространственного положения часов. Он оснащен спиральной пружиной, благодаря которой колесо вращается в две стороны с неизменной частотой. Таким образом отсчитываются секунды, перерастающие в минуты и часы, они выводятся на циферблат посредством стрелок.

Читайте также  Почему надо соблюдать режим дня

Функционал и задачи, возлагаемые на часовые камни

Чтобы понять, зачем в механических часах нужны камни, нужно принимать во внимание их физические характеристики – легкость обработки, стабильность при контакте с другими веществами и поверхностями. Если на циферблате часов указано, сколько камней в них содержится, значит, речь идет не о декоративной инкрустации, а о функциональных элементах, заключенных в механизм. Их количество служит главным фактором, символизирующим качество изделия.

Драгоценные камни необходимы для снижения коэффициента трения, неизбежно возникающего между деталями, в результате повышается износостойкость рабочего механизма. Данная формулировка прописана в стандартах NIHS 94-10, еще в 1965 году введенных в Швейцарии. Впервые часы с рубинами изготовил Джордж Грэм в начале 18 века, он решил, что в качественных часах трение между деталями должно быть минимальным. С 1725 года он выполнял импульсные ролики, оси и палеты из рубина. Он изобрел алгоритм свободного анкерного спуска, который применяется во всем мире до сих пор.

Нельзя сводить функции часовых камней исключительно к корректировке коэффициента трения. Дело в том, что этот показатель, характеризующий взаимоотношения часового камня и стали, практически равен коэффициенту между сталью и латунью. Поэтому закономерен вопрос о том, почему подшипники выполняются именно из драгоценных камней, а не из более доступных металлов.

Камни в часах необходимы для снижения коэффициента трения

Дело в том, что в наручных и карманных часах должен быть критично маленький диаметр цапф осей. Сила давления напрямую определяется площадью соприкасающихся поверхностей, поэтому часовые камни нужны не только для уменьшения трения, но и с целью обеспечения сохранности осевых опор. Также важно то, что камни не боятся коррозии, по сравнению с металлом, их шлифованные грани намного дольше остаются в первозданном виде.

Опоры осей изначально весьма тонкие, минералы не только снижают трение, но и продлевают эксплуатационный ресурс всех вращающихся деталей. Помимо опор износостойкие детали фиксируются на маятнике, который постоянно контактирует с рожком анкерной вилки – речь идет об импульсном камне.

Натуральные алмазы и рубины очень редко встраиваются в современные часы. Их применяют лишь люксовые производители в моделях под индивидуальный заказ и в лимитированных сериях. Обычно механизмы оснащаются синтетическими сапфирами и рубинами, их преимущества – отсутствие примесей и идеально равномерная структура. Например, у японского бренда Seiko существует дочерняя компания, специализирующаяся исключительно на производстве таких компонентов.

Искусственный рубин идеально подходит для оснащения часовых механизмов. Его распространенность объясняется тем, что он обладает уникальным набором характеристик – высокой износостойкостью, доступностью для обработки, твердостью, он приспособлен для качественной полировки.

Сырье проявляет хороший коэффициент смачиваемости, поэтому на его плоскостях отлично удерживается часовое масло. Это условие, в свою очередь, гарантирует минимальным износ постоянно контактирующих поверхностей, непрерывную, бесперебойную работу механизма.

Виды камней в часах

В соответствии с таким критерием, как цель использования часовых камней, их классифицируют на несколько видов: палеты, сквозные, накладные, импульсивные.

Накладные

Характерная для них сферическая поверхность способствует минимизации трения, возникающего в опорах. Данная категория минералов преимущественно выполняет функции подпятников.

Палеты

Эта форма камней выглядит как прямоугольная призма, притом принято различать палеты выхода и палеты входа. Для определения их целевого назначения нужно обращать внимание на угол, который образуется плоскостями основания и импульса. Палеты выходы узнаваемы по более острой зоне соединения по сравнению с входными.

Импульсные

Применяются с целью доставки энергии к анкерной вилке непосредственно от баланса. В разрезе минералы выглядят как неполные эллипсы, их форма напоминает цилиндрический штифт.

Сквозные

Их оснащают отверстиями сферической и цилиндрической формы. В последнем случае камень используется как подшипник для осей колесной системы и для цапфы триба. Сквозные детали, имеющие сферическое отверстие, используются для комплектования цапф осей баланса. Оба вида рассматриваемых деталей дополняются масленкой – специфическим круговым углублением, отвечающим за удержание часового масла, их больше всего в механизме – от 12 штук.

Камни в часах бывают следующих типов: палеты, сквозные, накладные, импульсивные

Качество и количество камней в часовом механизме

Согласно общепринятым нормам, функционал стандартных механических часов основывается на 17 заточенных минералах. В редких случаях, если изначально была изменена конструкторская схема, одну деталь в точке с наименьшим трением заменяют подшипником, выполненным из латуни. В таких условиях количество камней в часах уменьшается до 16. Каждое дополнительное расширение рабочих возможностей, например, внедрение календаря, секундомера, автоподзавода или запаса хода, ведет к увеличению общего числа задействованных минералов.

Маркировка трендовых классических моделей указывает, что они были произведены с использованием 21 камня. Данная отступление от минимума вызвано усилением надежности и долговечности механизма.

Стандартно в часах используют 17 камней

Если производитель заявляет, что в его часах задействовано 50, 80, 100 минералов, вероятнее всего, что значительная их часть выполняет лишь декоративные и имиджевые задачи. Разумное небольшое увеличение числа износостойких деталей оправдывает лишь развитие особых функций (в частности, лунного календаря) или наличие нестандартной ультратонкой конструкции.

Что такое часовые камни, зачем они нужны

Часовые камни как критерий качества часового механизма

Независимо от марки механических часов, будь то дорогостоящий «Oris» или обыкновенный «Полет», в любых наручных часах есть часовые камни.

В свою очередь, количество камней в часовом механизме — это один из главных критериев, говорящий о качестве часов. Значимость этого фактора подтверждается и тем, что информация о наличии камней выносится, как правило, на часовой циферблат. Более того, хотя речь идет о камнях, находящихся внутри часов, а не в наружной декоративной инкрустации, англичане называют часовые камни «jevels» — драгоценные камни. Итак, какова же связь качественной работы часового механизма с количеством находящихся в нем камней, какова их функция и почему они считаются драгоценными?

Драгоценные камни в часах используются отнюдь не для украшения изделия, как, например, они украшают перьевые и шариковые ручки Parker. Любой мастер-часовщик, не задумываясь, ответит, что камни в часах нужны для уменьшения коэффициента трения между деталями, что способствует повышению износостойкости всего часового механизма. Именно такая формулировка обозначена и в стандартах NIHS 94-10, которые были приняты в 1965 году в Швейцарии организацией Normes de l’industrie Horloge Suisse. Хотя первые часы с рубинами в механизме были изготовлены прославленным английским часовщиком — Джорджем Греемом (1673-1751) — еще в начале XVIII века. Он первым догадался, что, уменьшив коэффициент трения, можно добиться высокого качества. Кстати, именно ему в 1713 году пришла в голову идея механизма свободного анкерного спуска, который используется в часах до сих пор. За всю свою жизнь маэстро часового дела изготовил более 3000 карманных часов, в которых воплощались самые передовые идеи часового ремесла того времени. Во всех его часах, начиная с 1725 года, оси, импульсные ролики и палеты делались только из рубина.

Тем не менее, нельзя сказать, что сегодня часовые камни используются исключительно для уменьшения трения в часовом механизме. Ведь коэффициент трения между закаленной сталью и часовым камнем примерно равен коэффициенту трения латуни и стали. В чем же заключается целесообразность использования драгоценных камней в роли подшипников для часовых механизмов?

Дело в том, что диаметр цапф осей карманных и наручных часов очень маленький (около 100 микрон). Из школьного курса физики известно, что сила давления имеет прямую зависимость от площади, контактирующих поверхностей. Вследствие этого можно сделать закономерный вывод, что часовые камни используются не только для снижения трения, но и для сохранности осевых опор. Плюс камень не подвержен коррозии, а его шлифованная поверхность намного дольше сохраняет свои свойства, чем металл.

На сегодняшний день искусственный рубин — идеально подходящий материал для изготовления часовых камней. Это оправдано тем, что данный материал обладает высокой износостойкостью, большой твердостью, отлично подвергается обработке, что очень важно, его можно очень качественно отполировать. Искусственный рубин имеет также прекрасный коэффициент смачиваемости, что позволяет без потерь удерживать на плоскостях часовое масло, обеспечивая минимальный износ трущихся поверхностей и бесперебойную работу всего часового механизма. Кроме того, искусственный рубин со временем не только не окисляет смазочный материал, но даже не вызывает малейшего изменения его свойств.

В зависимости от назначения часовых камней различают несколько их видов: накладные, палеты, импульсивные и сквозные.

Полусферическая поверхность накладных камней способствует снижению трения в опорах. Как правило, этот вид камней применяется в качестве подпятников.

Форма камня «палета» — это прямоугольная призма. Этот вид часового камня делится на палеты входа и палеты выхода. Определить их назначение можно по углу, образованному плоскостью импульса и плоскостью основания. У палет выхода более острый угол, чем у палет входа.

Для передачи взаимодействия от баланса к анкерной вилке применяются импульсные камни. В разрезе они представляют собой неполный эллипс, выполнены в форме цилиндрического штифта.

Сквозные камни бывают с цилиндрическими и сферическими отверстиями. Камень с цилиндрическим отверстием применяется в качестве подшипника для цапфы триба и осей колесной системы. Сквозные камни со сферическим отверстием применяются для цапф осей баланса. Главной особенностью всех сквозных камней является наличие масленки — специального кругового углубления для удержания часового масла.

В электронно-механических часах в зависимости от сложности механизма и наличия дополнительных устройств (календарей, отдельного секундомера и т. п.) применяется от 17 и более камней. Впрочем, некоторые производители, зная, что большая часть потребителей выбирает часы по количеству камней, нецелесообразно используют часовые камни в механизме (например, размещают их по кругу ротора автоподзавода и т. п.) только для того, чтобы написать на циферблате внушительное число. Неважно, насколько престижен бренд производителя, будь то Rado или Orient, количество камней в часах должно соответствовать количеству осей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: