Balans

Balans — łatwość stosowane w środku zegarkach mechanicznych, namiastka wahadła w środku zegarze wahadłowym. Jest owo koło, obracające się na przemian w środku obu kierunkach tudzież zawracające wobec wpływem sprężyny. Balans współpracuje spośród wychwytem odmierzającym określone obroty kół zębatych mechanizmu zegarowego, w środku tym samym czasie pobierając spośród tego mechanizmu energię podtrzymującą ruch. Balans jest wahadłem torsyjnym, tudzież wiec takim wahadłem, w środku którym kinetyczny szczegół obraca się wahadłowo wobec wpływem sprężyny. W odróżnieniu od momentu stosowanego w środku innych zegarach wahadła fizycznego, poruszenie balansu negacja logiczna jest zajęty spośród obecnością pola grawitacyjnego Ziemi. Może mąż wiec wykonywać pracę bez względu od momentu ustawienia względem pionu, tudzież jego czas ruchu jest niepodległy od momentu miejsca na Ziemi. Możliwość poprawnej pracy bez względu na położenie, pozwoliła w podobny sposób na budowę dokładnych chronometrów, wzorem tudzież przenośnych zegarków kieszonkowych tudzież naręcznych. Ich budowa ulegała wielokrotnym modyfikacjom, mającym na celu miniaturyzację tudzież powiększenie dokładności. Począwszy od momentu upowszechnienia wynalazku, aż aż do lat 70. XX wieku, podczas gdy upowszechniły się zegarki kwarcowe, balans był przeważnie używanym regulatorem w środku zegarkach powszechnego użytku.Najważniejsze części balansu owo kołowrót balansu (element zamachowy o należycie dobranym momencie bezwładności), ośka balansu tudzież włos. Włos jest sprężyną spiralną, przeważnie płaską. Po cios Najwyższy zastosował go w środku 1675 r. Christiaan Huygens w środku dokładnym zegarze służącym aż do obliczeń astronomicznych. Zastosowanie tego typu sprężyny było przełomem w środku konstrukcji balansu - wcześniejsze próby, ze sprężynami o innej konstrukcji, kończyły się niepowodzeniem spośród uwagi na dużą korelacja okresu od momentu amplitudy drgań. W zegarku spośród wychwytem cylindrowym włos ma 8–9 zwojów, tudzież w środku zegarku spośród wychwytem kotwicowym 10–15 zwojów . Zewnętrzny zamknięcie włosa umocowany jest aż do korpusu mechanizmu zegarka, duchowy – aż do pierścienia osadzonego na osi balansu Włos znajduje się powyżej kołem balansu elementy wychwytu wobec kołem.Z punktu widzenia fizyki, balans stanowi realizację oscylatora harmonicznego wymuszonego spośród niewielkim tłumieniem tudzież brutalnie wymuszającą przenoszoną w środku postaci krótkich impulsów w ciągu pomocą kołowrót wychwytowe w ciągu pośrednictwem wychwytu Oscylator ów pracuje spośród częstotliwością nader bliską swojej częstotliwości rezonansowej.W większości zegarków, produkowanych w środku pierwszej połowie XX wieku, balans wykonuje 5 wahnięć (tyknięć) na sekundę (beats per second). Czasem spotyka się inne liczby tyknięć zegarka : 4, 4½, 5½, 8 , rzadziej 10 . W zegarach tudzież budzikach mogła istnieć stosowana mniejsza wartość tyknięć w środku sekundzie, na przypadek 2 owo znaczy 2,5. Liczbie wahnięć na sekundę musi licować odpowiednia wartość zębów wychwytu tudzież przełożenie kół zębatych obracających wskazówki.Dwa tyknięcia zegarka odpowiadają jednemu pełnemu cyklowi pracy balansu tudzież wychwytu tedy częstość pracy balansu jest 2 manto mniejsza od momentu liczby tyknięć na sekundę. Zauważono że, w środku przypadku zegarków kieszonkowych tudzież ręcznych, częstość balansu ma dokumentny działanie na precyzyjność wskazań zegarka . Koło balansowe wzorem tudzież wychwyt są wyważone, mają ognisko masy usytuowany na osi obrotu w ciągu pomocą co przyspieszenia jakim poddawany jest sikor negacja logiczna wpływają na ich ruch, natomiast poruszanie zegarkiem wywołujące jego bieg (przyspieszenie kątowe) zakłóca poruszenie koła balansowego tudzież wychwytu względem zegarka. Gdy częstość pracy balansu jest zbliżona aż do częstotliwości, spośród jaką jest poruszany sikor (np. podczas gdy jednostka go nosząca biegnie owo znaczy rusza ręką), zaburzenia w środku kolejnych cyklach kumulują się tudzież dochodzi aż do dużych zmian amplitudy wahnięć balansu (patrz Rezonans) wywołujących zaburzenia współpracy balansu spośród wychwytem tudzież chwilowe skracanie owo znaczy wydłużanie okresu drgań. W konsekwencji powoduje owo kumulujące się błędy wskazań zegara.Z analizy fourierowskiej ruchu nadgarstka przeciętnego człowieka wykonującego typowe czynności wynika, iż w środku ruchach obrotowych występują drgania o częstotliwości mniejszej od momentu 3 Hz, jaskrawy powiększenie amplitudy obserwuje się na rzecz drgań o częstotliwości mniejszej od momentu 2 Hz. Z tego powodu częstość pracy balansu spełniającego te okoliczności musi równać się co w środku żadnym wypadku 3 Hz. Oznacza to, iż im częściej żerdź sikor tym jest odporniejszy na zaburzenia wywołane ruchami ręki, tudzież zegarki tykające co w środku żadnym wypadku 6 manto na sekundę, są odporne na typowe ruchy nadgarstka .Regulację okresu wahań balansu wykonuje się przeważnie w poprzek zmianę długości czynnej włosa. Służy aż do tego przesuwka, której grodzisko ogranicza rozciągłość swobodnej części włosa. W kołach balansu niektórych zegarków znajdują się wkręty umożliwiające zgrubną regulację okresu wahania w poprzek przymocowanie aż do wieńca koła balansu podkładek balastowych zmieniających masę balansu . Ponadto w środku najdokładniejszych zegarach mechanicznych negacja logiczna stosowano regulacji długości włosa, jako iż maszyneria regulacyjny (przesuwka) mógł pogłębiać wygłuszanie owo znaczy w środku odmienny podejście hamować pracę wahadła. W tego typu zegarach jedynym elementem strojącym częstość pracy balansu dawny śruby wkręcane w środku kołowrót balansu Śruby te pełniły tak wzorem rolę elementów wyważających, potrzebnych żeby więzić zakłócenia związane spośród odchyleniem osi balansu od momentu kierunku pionowego . Wyważenie było w szczególności istotne w środku przypadku zegarów wykorzystywanych aż do nawigacji w środku żegludze, jako iż kołysanie fal uniemożliwiało unieruchomienie tudzież wypoziomowanie zegara. Istotnym problemem konstrukcyjnym wobec budowie włosa jest okratowanie zmian jego parametrów w środku czasie. Ważna jest tutaj negacja logiczna owszem długoczasowa chwiejność parametrów, związana ze starzeniem się materiału w środku dalszym ciągu poddawanej zmiennym naprężeniom sprężyny, natomiast przede wszystkim korelacja jej długości tudzież sprężystości od momentu temperatury. Kompensację temperaturową częstotliwości drgań realizowano w poprzek prolog bimetalowych elementów, które albo modyfikowały rozciągłość sprężyny, albo podobnie (jak na rysunku obok), umieszczone na obrzeżu koła balansu wpływały na zmianę jego kształtu tudzież co więcej momentu bezwładności.Aby zmniejszyć zmiany częstotliwości drgań (a w środku konsekwencji błędy wskazań zegara) podyktowane niestałością siły wymuszającej, balans ma obowiązek posiadać nader dobre łożyska zapewniające wzorem najmniejsze opory ruchu. Im mniejsze są opory ruchu, tym mniejsza jest korelacja częstotliwości wahadła od momentu jego amplitudy tudzież dodatkowych czynników wpływających na ruch. Łożyska osi balansu w środku wysokiej klasy zegarach, tudzież po opanowaniu produkcji kamieni syntetycznych prawie we wszystkich, wykonywano spośród kamieni szlachetnych . Pozwalało owo na obniżenie średnicy osi w środku łożysku, co zmniejszało tarcie, tudzież ponadto zwiększało niezmienność łożyska.