Фиг. 142. Компенсационный баланс.
Пунктирными линиями показано положение дуг: при высокой температуре — внешняя линия, при низкой — внутренняя линия. С помощью винтов, закрепленных в ободе баланса, можно произвести точную регулировку и таким образом компенсировать потерю упругости спирали (фиг. 143). На схеме (фиг. 143) дано обозначение частей разрезного баланса.
Фиг. 143. Детали компенсационного баланса:
1 — разрез; 2 — позиционные винты; 3 — латунь; 4 — сталь; 5 — винты для температурной регулировки; 6 — нейтральная точка находится в этом районе; 7 — эта часть баланса наиболее подвержена влиянию температуры.
Если винты завинчивают по направлению к свободному концу дуги обода баланса, то часы спешат при высокой температуре и отстают при низкой температуре.
Если винты завинчивают в сторону к закрепленному концу дуги, то часы спешат при низкой температуре и отстают при высокой.
Испытания часов обычно производят при двух предельных температурах: 30 °C и 0 °C, и ошибки сравнивают с ходом в условиях нормальной температуры: 15 °C и 20 °C. Если баланс отрегулирован так, что часы работают точно при 25 °C и 0 °C и затем их испытывают, например, при 15°, появится другая ошибка — средняя температурная.
Произвести регулировку для исправления этой ошибки с обычным балансом невозможно. Для устранения этой средней температурной ошибки было изобретено несколько приспособлений, ныне известных как приспособления для вспомогательных компенсаций; но балансы, имеющие эти приспособления, дороги в изготовлении и выигрыш, который они дают, сомнителен.
Новые монометаллические балансы в паре со спиралью, изготовленной из сплавов, определенно уменьшают эту ошибку. Более подробно об этих спиралях будет сказано ниже. Если термин «точный» применяется к ходу при температуре 0 °C и 25 °C, это означает только отсутствие вариаций хода. Иными словами, если часы дают опережение на 3 сек в сутки при температуре 25 °C, они будут давать опережение на 3 сек в сутки при 0 °C, причем вариаций в ходе не будет.
Часы можно подвергнуть следующей проверке. Прежде всего часы следует отрегулировать насколько возможно точно в условиях мастерской. Через два или три дня записывают ход часов. Никаких дальнейших изменений в регулировке не делают. Затем испытывают часы при 25 °C. Для этой цели пользуются специальными печами; они обычно нагреваются газом через среду водяной рубашки, окружающей испытательную камеру, и снабжены термостатом и устройством для регулировки температуры, которое автоматически поддерживает одинаковую температуру. В настоящее время часовщики в ремонтной мастерской не всегда должны производить температурную регулировку, и поэтому испытание в печи не всегда обязательно. В этих условиях отличным заменителем может быть обычный деревянный ящик с дверцей. Внутренность ящика нагревается электролампой 25 вт. Ящик можно снабдить терморегулятором, который будет включать и выключать ток для регулировки температуры.
Допустим, что в условиях нормальной температуры часы дают опережение на 5 сек в сутки, а в печи за то же время часы отстают на 20 сек. Так как они уже давали опережение на 5 сек, это равняется отставанию на 25 сек в печи. К сожалению, нет определенного правила, касающегося степени регулировки, необходимой для компенсации ошибки. Регулировку производят методом последовательных приближений. Для начала перемещают компенсационные винты из отверстий В и В1 (фиг. 144) в отверстия А и А1 (фиг. 145).
Фиг. 144. Температурная регулировка, выполняемая для того, чтобы часы спешили при высокой температуре. В, В1 — отверстия для компенсационных винтов.
Фиг. 145. Температурная регулировка, выполняемая для того, чтобы часы спешили при высокой температуре. А, А1 — отверстия для компенсационных винтов.
Винты обычно перемещают попарно; если перемещают определенный винт на одной стороне, то винт, находящийся точно против него, тоже должен быть соответственно перемещен. Это очень важно не только для сохранения уравновешенности баланса, но также и для того, чтобы баланс не был выведен из состояния уравновешенности, когда он находится в печи. Процесс регулировки повторяют до достижения требуемой точности хода.
Затем часы испытывают при 0 °C. Для испытания при низкой температуре можно воспользоваться ящиком со льдом или обычным бытовым холодильником. Если баланс был отрегулирован для работы в условиях высокой температуры, испытание при низкой температуре является обязательным. Это необходимо потому, что если, например, часы отстают при высокой температуре, и мы, переместив винты к прорезям в ободе баланса, обнаружим, что и при низкой температуре часы отстают, это значит, что винты следовало бы удалить со свободного конца обода, а следовательно, наша температурная регулировка была бы нарушена. Если же, однако, обнаружится, что часы отстают в холодном состоянии, это значит, что или баланс конструктивно не верен, или, что более вероятно, что-то не в порядке со смазкой.
Как уже было сказано выше, не существует твердого правила относительно того, куда надо перемещать винты. Если при повторном испытании будет обнаружено, что регулировка недостаточна, т. е. что часы все еще отстают при высокой температуре, винты А2 и АЗ перемещают в отверстия АII и АIII (фиг. 146).
Фиг. 146. Дальнейшая температурная регулировка, выполняемая для того, чтобы часы спешили при высокой температуре. А2, А3, АII, AIII — отверстия для винтов.
С другой стороны, если часы спешат при высокой температуре, винты В2 и В3 перемещают в отверстия BII и BIII (фиг. 147) и так далее, пока ошибка пе станет порядка 2 сек в сутки.
Фиг. 147. Дальнейшая температурная регулировка, выполняемая для того, чтобы часы спешили при высокой температуре. В2, ВЗ, BII, BIII — отверстия для винтов.
После испытаний при высокой температуре проводят испытание при низких температурах, учитывая, что поправка часов +5 сек в сутки. Вообще говоря, при низкотемпературном испытании ошибка бывает не больше, чем при высокотемпературном испытании. Например, если баланс отрегулирован при высокой температуре до +2 сек, т. е. показание часов +7 сек (добавив поправку 5 сек) мы обнаружим, что при низкой температуре ошибка равна +7 сек, т. е. показание +12 сек; это значит, что для корректировки необходимо переместить винты к свободному концу баланса; если бы необходимо было это сделать, то ошибка при высокой температуре была бы больше, чем +2 сек. Такое несоответствие указывает, что баланс имеет дефекты: может быть пропорция латуни превышает норму, так что стальной слой не в состоянии вызвать достаточную деформацию баланса. Дефекты могут быть и в сплавлении двух металлов, может быть и небольшая трещина в стали. Единственное средство — сменить баланс, так как устранять погрешности в балансе не всегда экономично. Кроме винтов, для температурной компенсации баланса имеются еще регулировочные винты, ввинченные в обод баланса у перекладины. Размещение регулировочных винтов относительно перекладины баланса оказывает небольшое влияние на баланс при изменении температуры. Действительно, где-то рядом с перекладиной баланса имеется точка, которая остается стационарной при изменении температуры. Перекладина баланса расширяется при высокой температуре и сжимается при низкой, что также приводит к смещению регулировочных винтов. Регулировочные винты в отличие от температурных винтов имеют длинную резьбу, что позволяет с их помощью осуществлять регулировку хода. При ввинчивании часы дают опережение, при вывинчивании — отставание.
Иногда при температурной регулировке приходится заменять винты другими из более тяжелого металла. Например, если все отверстия на свободном конце баланса заняты винтами, но часы продолжают отставать при высокой температуре, то винты на свободном конце должны быть заменены более тяжелыми. Часы среднего качества в настоящее время снабжаются латунными винтами, при регулировке их иногда заменяют золотыми винтами, которые тяжелее латунных, но если оказывается, что они недостаточно тяжелы, ставят винты из платины.
При замене винтов более тяжелыми рекомендуется пользоваться специальным приспособлением или весами, показанными на фиг. 148.
