Точность показаний часового механизма определяется состоянием системы баланс — спираль и условиями ее работы. Точный отсчет времени часовым механизмом возможен только в том случае, когда баланс совершает в единицу времени строго установленное количество колебаний. Увеличение количества колебаний баланса в единицу времени приводит к отсчету времени механизмом с опережением, уменьшение количества колебаний баланса — к отсчету с отставанием.
Система баланс — спираль наручных и карманных часов повреждается наиболее часто. В зависимости от размера часового механизма детали, образующие эту систему, могут иметь различную величину.
Размер механизма или, как его называют, калибр определяется в миллиметрах по диаметру его посадочного места; если механизм некруглый, то по размеру его наименьшей стороны. В Швейцарии и некоторых других странах определение калибра механизма производится в линиях. Линия — единица длины равная 2,256 мм.
Колебательная система состоит из трех узлов: баланса, спирали и двойного ролика.
Баланс. В современных часах применяют балансы самых различных конструкций. Среди них можно отметить два основных типа: с монометаллическим ободом (фиг. 41, а) и с биметаллическим (фиг. 41, б). Обод последнего баланса изготовляют из двух металлов; внешний слой латунный, внутренний — стальной. Оба слоя соединены между собой сваркой или пайкой. Обод 1 биметаллического баланса обычно разрезан в двух местах у перекладины. Такой баланс служит для компенсации влияний изменения температуры на ход часов. Известно, что с изменением температуры размеры металлических деталей также изменяются и, кроме того, меняются их свойства, в частности, изменяется упругость спирали. Все это приводит к тому, что хорошо выверенные часы при одной какой-то температуре при другой начинают спешить или отставать.
Фиг. 41. Виды балансов.
Разрезной биметаллический баланс компенсирует эту ошибку хода. Если при понижении температуры часы начинают спешить, то дуги баланса, приближаясь к его оси 2, как бы уменьшают размер обода баланса и таким образом восстанавливают правильный ход. Для того чтобы можно было регулировать компенсационную способность баланса, на его ободе расположены резьбовые отверстия, куда ввинчивают регулировочные винты. Переставляя винты ближе к разрезу, получаем большую компенсацию, и наоборот.
Кроме винтов 3 (фиг. 41, а) для компенсации баланса на температуру в обод биметаллического баланса у перекладины завинчивают винты для регулировки периода. Если часы спешат, оба винта ввинчивают на одинаковое количество оборотов, и наоборот. Регулировочные винты не рекомендуется переставлять или облегчать.
В монометаллическом балансе винты служат для уравновешивания его и для регулировки периода.
Обод баланса, как моно- так и биметаллического имеет перекладину 4, которой он запрессовывается на ось. На ось баланса устанавливается узел спирали и двойной ролик 5 с импульсным камнем.
На фиг. 42 показано расположение отдельных узлов колебательной системы на оси.
Фиг. 42.Расположение отдельных узлов на оси баланса.
На уступе оси 2 тугой посадкой с последующей расклепкой закрепляется баланс 1. Над перекладиной баланса устанавливается колодка с закрепленной в ней спиралью 3. На нижний уступ оси баланса напрессовывается двойной ролик 4 с импульсным камнем 5.
В различных типах часов оси баланса могут иметь различную форму, основные виды которых рассмотрены ниже.
На заводах изготовленные оси баланса подвергают термической обработке — закалке и отпуску. Диаметр цапфы оси для уменьшения трения в опорах делают возможно меньшим, как только позволяют условия прочности.
В часовом механизме ось баланса своими цапфами устанавливают преимущественно в камневые опоры. Подвергаясь различного рода толчкам и ударам, часовой механизм может получить повреждения, одним из которых часто бывает поломка цапф оси баланса.
При падении часов такая поломка почти неизбежна.
Резкий удар и особенно падение часов вызывает поломку одной, а то и обеих цапф оси баланса.
Если наручные или карманные часы работают только в горизонтальном положении (нижняя крышка или циферблат вверху), то чаще всего это значит, что одна из цапф оси баланса сломана.