Pulksteņa mehānisms — definīcija, darbība un galvenās atsperes princips
Pulksteņa mehānisms: definīcija, darbības skaidrojums un galvenās atsperes princips — kā enerģija uzkrājas, pārnēsājas un regulē pulksteņa darbību.
Pulksteņa mehānisms ir mehāniskā pulksteņa iekšējā darbība — tas, ko dažkārt sauc arī par pulksteņa kustību. Tas ietver zobratu un sviru kopa, kas pārveido uzkrāto enerģiju par ritmisku, regulētu kustību rādītāju virzīšanai. Līdzīgas konstrukcijas ar sarežģītu zobratu virkni izmanto arī citās ierīcēs.
Galvenās sastāvdaļas
- Galvenā atsperes tinums (galvenā atsperes stobrs) — metāla lentes vai spirāles veida atsperes spoļa (mainspring), kurā uzkrāj enerģiju.
- Stobrs (barrel) — galvenās atsperes korpuss, kas pārnes griezes momentu uz zobratu virkni.
- Zobratu virkne (gear train) — pārnes proporciju un samazina rotācijas ātrumu, lai vadītu sekundes, minūtes un stundu rādītājus.
- Sprūdrats un atslēga (ratchet and click) — ierīces, kas ļauj uzvīt atsperi, neļaujot tai nekontrolēti atsprāgt atpakaļ.
- Izbēgmehānisms (escapement) — regulē enerģijas izdalīšanos no atsperes pa impulsiem; parasti ietver izbēgšanas ratu un ankeri.
- Oscilators (balance wheel vai pendulum) — ritmisks elements, kas nosaka laika mērījuma precizitāti.
- Vārpstas un rādītāji — pārnes kustību uz pulksteņa ciparnīcu.
Kā darbojas pulksteņa mehānisms — darbības princips
Vispirms enerģija tiek uzkrāta galvenajā atsperē, to uztinot — manuāli ar atslēgu vai vainadziņu (crown), vai automātiski ar rotoru, kas griežas pie rokas kustībām. Uzvilkta atsperes spriegums rada griezes momentu, kas caur stobru un zobratu virkni tiek pārnests uz izbēgmehānismu.
Izbēgmehānisms kontrolē enerģijas atbrīvošanu — tas ļauj enerģijai iziet pa impulsu sērijām, katru reizi dodot mazu spiedienu oscilatoram. Oscilators, pateicoties konstantam periodam, nosaka ritmu, un zobratu virkne šo ritmu pārvērš rādītāju kustībā.
Galvenās atsperes (mainspring) specifika
- Forma un materiāls: parasti metāla lente vai spirāle, agrāk tērauda, mūsdienās bieži izmanto speciālas sakausējumu atsperes, kas mazāk deģenerējas un ir izturīgākas pret koroziju un stiepšanos.
- Uzglabātais enerģijas daudzums: atkarīgs no atsperes garuma, biezuma un materiāla; tipiski rokas pulksteņiem mūsdienās jauda var būt no ~36 līdz 80 stundām (power reserve), klasiskām kabatas vai lielākiem mehānismiem — vairāk.
- Uzvilkšana: manulālie pulksteņi jāuzvelk regulāri, automātiskie pulksteņi uzlādējas ar lietotāja kustībām. Ir arī ierīces ar kombinētu sistēmu.
- Drošība: sprūdrats un click ierobežo atsperes atgriešanos, tādējādi novēršot pēkšņu enerģijas izlādi. Mūsdienu mehānismos izmantotas arī drošības ierīces, lai novērstu bojājumus pārlieku stipras sprieguma gadījumā.
Veidi — rokas, automātiskie un citi mehānismi
Pulksteņu mehānismi var būt:
- Roku uzvēršanas mehānismi — lietotājs manuāli uzvērš galveno atsperi ar vainadziņu vai atslēgu.
- Automātiskie (self-winding) — iekšā ir rotors, kas pie rokas kustībām rotē un caur pārnesumiem uzvij galveno atsperi.
- Speciālas mehāniskas ierīces — virtuves taimeri, mūzikas kastes, pulksteņi un uzvilktās rotaļlietas, kuras izmanto līdzīgus principus.
Praktiskie ieteikumi un apkope
- Regulāra apkope — mehāniskos pulksteņus ieteicams servisēt aptuveni ik pēc 3–5 gadiem, lai nomainītu eļļu un pārbaudītu atsperes un zobratus.
- Izvairīšanās no magnētisma — magnētiskas ietekmes var traucēt oscilatora darbību un samazināt precizitāti.
- Nepārlieciet uzvilkšanu — mūsdienās lielākā daļa pulksteņu ir aprīkoti ar ierobežojumiem, tomēr ilgstoša spēka pielietošana vainadziņam nav vēlama.
- Ja galvenā atsperes lūst vai zaudē elastību, to nepieciešams nomainīt pie speciālista — bojāta atsperes darbība ietekmē visu mehānismu.
Kāpēc tas ir svarīgi
Pulksteņa mehānisms ir inženierijas piemērs, kur precīza mehānika un materiālu zinātne savienojas, lai nodrošinātu uzticamu, regulētu laika mērījumu bez elektrības avota. Šī tehnoloģija ne tikai ļauj laika mērīšanu, bet ir arī pamats daudzām citām mehāniskām ierīcēm ar uzkrātas enerģijas izmantošanu.
Par pamata terminoloģiju un saistītām tēmām skatīt arī rakstus par pulksteņu uzbūvi un darbību.
Jautājumi un atbildes
J: Ko nozīmē pulksteņrādis?
A: Pulkstenis ir mehānisko mašīnu, piemēram, pulksteņu un citu līdzīgu mehānismu ar sarežģītu zobratu virkni, iekšējais darbības princips.
J: Kas ir pulksteņa mehānisms?
A: Pulksteņa motors ir mehānisms, kas darbina pulksteņa mehānisma zobratus. Tam ir galvenā atspere, metāla lentes spirāle, kas uzkrāj enerģiju, uztinot to, pagriežot atslēgu, kas piestiprināta pie sprūdrata, kurš saslēdz galveno atsperi ciešāk.
J: Kā darbojas pulksteņa mehānisms?
A: Pulkstenspēka mehānismam parasti ir pulksteņa mehānisms, kas darbina pulksteņa zobratus. Galvenajā atsperē uzkrātā enerģija griež pulksteņa mehānisma zobratus, līdz tā tiek izlietota.
J: Ar ko pulksteņa mehānismos apzīmē uzvilkšanas un atsperes darbināšanu?
A: Vēja un atsperes darbināmas ir ar galveno atsperi darbināmas pulksteņa ierīces, piemēram, pulksteņi, pulksteņi, virtuves taimeri, mūzikas kastes un vējā darbināmas rotaļlietas.
J: Kādi ir daži pulksteņa mehānismu ierīču piemēri?
A: Pulksteni darbināmu ierīču piemēri ir pulksteņi, pulksteņi, virtuves taimeri, mūzikas kastes un uzvilktās rotaļlietas.
J: Kāds ir cits pulksteņa mehānisma nosaukums pulksteņos?
A: Pulksteņa mehānismu pulksteņos sauc arī par "mehānismu".
J: Kas tiek glabāts pulksteņa mehānisma galvenajā atsperē?
A: Enerģija tiek uzkrāta pulksteņa mehānisma galvenajā atsperē, to uztinot.
Meklēt