Curs de Ceasornicarie

!V.::i M a n u a lu l co nstituie re v iz îâ re d iţiei a p ă ru te în a n u l 1977, re s tru c tu ra tă iiohform program ei şc olqre^ iprobate de M inisterul E d u caţiei şi în v ă ţă m în tu lu i ţ u jir. 3443/1979.

D in P a rte a a şap tea E lem entele d e circuit, A p a rate le electrice d e a c ţio n a re şi A p a rate le electrice d e m ăsu rat sîn t tra ta te în m an u a lu l de Fizică p e n tru cla sa a X -a.

C o ntribuţia a u to rilo r la revizie a fost u rm ăto area I. Berencz — p a rte a a doua, cap. IX —X I j p a rte a a şasea, cap. IX ; ingi W. F rie d ric h — p a rte a a treia, cap. I—V III ; p a rte a a p a tra , cap. I —IX ; p a rte a a cincea, cap. I—I I ; ing. P. K iri — p a rte a p a rte a p a rte a p a rte a

a a a a

doua, cap. I—V II şi X I I ; şasea, cap. I —V III ; şaptea, cap. I —I I ; opta, cap. I—V ;

ing. Ov. S afta — p ă rţile în tîi şi a noua ; A. Szabo — p a rte a a doua cap. IX —X I ; p a rte a a p a tra , cap. X —X V III ; p a rte a a o p ta, cap. VI.

R e fe r e n ţi: ing. T. B ocaneciu ; •> N. B ălăşoiu i

1

R edactor : prof. V aleria M ovanu T e h n o re d a c to r: V iorica Condopol Grafician : E lisabeta-V eronica D u m itraehe

PARTEA INTI1

DEZVOLTAREA PRESTAŢIILOR DE S E R V O " IN ECONOMIA SOCIALISTĂ, CERINŢĂ A CREŞTERII NIVELULUI DE TRAI AL POPULAŢIE!

sÎntregul n o stru popor îşi u neşte efo rtu rile şi acţionează neabătut p en tru înfăp tu irea h o tărîrilo r ad o p tate de Congresul al X II-lea al P a rti­ dului Com unist Rom ân, în vederea fă u ririi societăţii socialiste m u ltilate ra l dezvoltate şi în a in tă rii R om âniei sp re comunism. C ongresul a stabilit ca obiectiv fu n d am en tal al viito ru lu i plan cincinal creşterea în ritm su sţin u t a economiei naţionale, afirm area cu p u tere a revoluţiei tehnico-ştiinţific-e în toate dom eniile, trecerea la o nouă calitate a în treg ii activităţi economico-sociale, rid icarea continuă a b u n ăstării m ateriale şi sp irituale a în­ tregului popor, în tă rire a independenţei şi suv eran ităţii patriei noastre so­ cialiste. E laborat sub îndrum area directă a tovarăşului Nicolae Ceauşe^cu, secretar general al partid u lu i, p reşedintele republicii, p rogram ul este ast­ fel conceput în cît să constituie o nouă etap ă de ridicare a nivelului de ci­ vilizaţie a societăţii noastre, de sporire a bun ăstării în treg u lu i popor, de afirm are deplină a personalităţii um ane. Sporirea v en itu lu i naţional este factorul h o tărito r în ridicarea b u n ă stă rii m ateriale şi sp iritu ale a în tre g u ­ lui popor. în an u l 1985, v en itu l n aţio n al pe locuitor va fi de 34 000 — 35 900 lei, situ în d Rom ânia în rîn d u l ţărilo r cu nivel m ediu de dezvoltare economică. Concom itent cu creşterea b u n ăstării m ateriale a populaţiei, creşte dotarea gospodăriilor cu obiecte de folosinţă îndelungată, care duc la spo­ rire a confortului şi la creşterea g rad u lu i de civilizaţie. în vederea în tre ­ ţinerii şi rep a ră rii b u n u rilo r de folosinţă îndelungată, cum sîn t a u to tu ris­ mele, televizoarele, ceasornicele, ap aratele de uz gospodăresc, locuinţele etc., cererile populaţiei vor fi to t m ai m ari. P e n tru a se p u tea satisface nevoile m ereu c rtsc în d e ale populaţiei, va trebui să se ex tindă în ritm to t m ai ridicat p restările de servicii. în sectorul de activitate a cooperaţiei m eşteşugăreşti, program ul pre­ vede dezvoltarea m ai accentuată a in d u striei mici şi artizanale, e x tin d erea şi diversificarea p restărilo r de servicii, în vederea valorificării pe scară m ai largă a resu rselo r locale de m aterii prim e şi a utilizării forţei de m uncă p e n tru satisfacerea nevoilor oam enilor m uncii din fiecare judeţ. CALITATEA PRODUSELOR ŞI A SERVICIILOR PRESTATE

în ţara no astră, calitatea produselor şi a p restărilo r de servicii e«te tra ta tă ca o problem ă de stat. Legea nr. 7 din iulie 1977 stabileşte obliga­ tiv itatea tu tu ro r Oamenilor m uncii, a unităţilor econom ice, â m inisterelor $i 3

a a lto r organe economice de a p erfecţiona înco n tin u u calitatea produselor. R idicarea nivelului teh n ic şi c a lita tiv al acestora constituie condiţia esen­ ţia lă a Creşterii, eficienţei econom ice. • 3 ; P rin calitate se -înţelege, to ta lita te a p ro p rietăţilo r unui produs de a satisface cerin ţele societăţii, ca 're z u lta t al perform anţelor ţehnieo-econom ice şi e ste tio e ,a l g rad u lu i de u tilita te şi eficienţă econom ică pe care le asigură. în calitatea produselor in te rv in e activ itatea de concepţie, tehnolo­ gică şi de producţie. C ercetarea, în v ă ţă m în tu l şi producţia tre b u ie să se orienteze p en tru afirm area p len ară a revoluţiei tehnico-ştiinţifice contem ­ porane, în toate dom eniile de ac tiv ita te economică şi socială. T rebuie să se stitnuleze şi să se sp rijin e d ezvoltarea creaţiei tehnico-ştiinţifice de m asă, p rin lărgirea cu n o ştin ţelo r ştiin ţifice şi tehnice în rîn d u l oam enilor muncii,» prin educarea în sp iritu l lu p tei p e n tru afirm area p erm an en tă a noului în toate dom eniile de activ itate. De asem enea, este necesară d o ta­ re a corespunzătoare a u n ită ţilo r d e producţie, care creează, la rîndul lor, prem ise favorabile p e n tru perfecţionarea producţiei şi ridicarea p e o tre a p tă superioară a calităţii produselor. Se cere o nouă calitate a forţei de m uncă, p rin ridicarea gradului de p re g ă tire profesională, în tă rire a ordinii şi a d is­ ciplinei, respectarea stric tă a proceselor tehnologice de fabricaţie şi re ­ paraţie, evitarea reb u tu rilo r şi a reclam aţiilor. P e n tru traducerea în v iaţă a sarcinilor în dom eniul calităţii produ­ selor, se întocmesc, la nivelul econom iei naţionale, p lan u ri de introducere a progresului tehnic şi se stabilesc m ăsu ri de ridicare* a calităţii produse­ lor, ca p ărţi com ponente ale p lan u lu i naţional unic de dezvoltare, planul cincinal 1981— 1985 fiind d eclarat c'a cincinal al calităţii şi eficienţei eco­ nomice. CONŞTIINŢA PROFESIONALĂ, TRĂSĂTURĂ Ă OMULUI MULTILATERAL DEZVOLTAT

în societatea socialistă m unca este considerată ca o îndatorire de onoare, p rin care fiecare cetăţean se poate afirm a. A titudinea faţă de m uncă se reflectă in m odul de îndeplinire a sarcinilor de plan. P e n tru ă se asigura ritm u l rid ic a t de dezvoltare a economiei naţio­ nale, se acordă o atenţie deosebită form ării cadrelor. în acest scop, învă­ ţăm în tu l a fost m odernizat, p rin legarea lui de cerinţele dezvoltării, de viaţă, de cercetare şi de producţie. Edificarea construcţiei societăţii socialiste m u ltilate ra l dezvoltate presupune un grad în a in ta t de dezvoltare în toate dom eniile de activitate ştiinţifică, tehnică şi socială. în consecinţă, este necesară ridicarea niv e­ lului de pregătire profesională în to ate m eseriile şi la toate nivelurile (m uncitori, tehnicieni, ingineri, oam eni de ştiinţă) în pas cu cele m ai noi cuceriri ale tehnicii naţionale şi m ondiale. P e n tru a se p u tea face fa ţă acestor cerinţe, tre b u ie fo rm at om ul de tip nou, m u ltilateral dezvoltat, cu o concepţie ştiinţifică m aterialist-dialectică despre lum e şi viaţă, cu o în altă conştiinţă profesională, care să aplice în întreag a sa activitate principiile eticii şi echităţii socialiste. El trebuie să îndeplinească cu sim ţ de răsp u n d ere toate sarcinile încredinţate, să com­ b ată m anifestările de parazitism , chiul, înşelătorie şi superficialitate. în m uncă, să m anifeste g rijă fa ţă de a v u tu l obştesc, să lupte îm potriva ne­ 4

glijenţei, risipei, a tu tu ro r m an ifestărilor de distrugere a b u n u rilo r obşteşti. Profesiunea de ceasornicar-; re p a ra to rj solicită din p arte a m eseriaşu­ lui o serie de calităţi, av irid 'în v ed ere leg a fa ra'd ire c tă cu publicul. Astfel, trebuie să asculte cu m u lt câlm ş r să~ v 6 rbeM că~respectubs cu clienţii. S ă fie bine p re g ă tit profesional p e n tru a putea rezolva toate problem ele iv ite în m unca sa, ţin în d seam a de m area diversificare a ceasornicelor m ecanice şi electronice. Să n u se descurajeze atunci cînd întîm pină greu tăţi, să in ­ siste pînă la d ep istarea şi re p a ra re a tu tu ro r defecţiunilor. R epararea să se facă cît m ai rap id şi de calitate superioară, p en tru a satisface solicită­ rile m ereu crescînde ale populaţiei.

PARTEA A DOUA

CEASUL DEŞTEPTĂTOR

#■

%

CAPITOLUL I

TIMPUL Şl MASURARA LUI

A. TIMPUL

T im pul este u n a d in tre form ele fundam entale de ex isten ţă a m ate­ riei în m işcare, exprim in d succesiunea sau sim u ltaneitatea proceselor re a ­ lităţii obiective. U nitatea de m ăsură fundam entală a tim pului în toate sistem ele de u n ităţi este secunda. în m om entul de faţă se poate obţine o unitate de tim p stric t constantă num ai pe baza observaţiilor astronom ice. în astronom ie se lucrează cu ziua siderală, care este îm p ărţită în 8 6 400 s ; însă în această u n ita te ziua are num ai 23 h, 56 m in, 4 s. T ransform ările din tim pul sideral în cel solar se. fac cu a ju to ru l tabelelor de transform are întocm ite în acest scop. P en ­ tru „păstrarea® orei exacte, la observatoarele astronom ice se urm ăresc 12— 1 4 stele fixe, cu u n u l sau m ai m ulte instrum ente de m ăsurat. în tre două observări de acest fel, tim p u l se păstrează cu ajutorul ceasornicelor. Ceasornicele m ăsoară, ca orice in stru m en t de m ăsurat, cu anum ite eroii. Ceasornicele cu existai de cu arţ pot m ăsura tim pul cu o precizie de 10~ 8 s. Se poate deci observa că m ăsurarea tim pului se face cu o precizie foarte ridicată, mai m are decît a m ăsurării celorlalte m ărim i fundam en­ tale. Dealtfel, un ceasornic care are o abatere de ± 1 5 s în 24 h m ăsoară tim pul cu o eroare relativ ă de aproxim ativ 0,03%, ceea ce rep rezin tă o precizie foarte m are p e n tru in stru m en tele de m ăsurare de utilizare ge­ nerală. Există d iferite servicii de tim p, naţionale şi internaţionale, care fu r­ nizează ora exactă p rin radio (cu o precizie de 0 ,1 s) pe anum ite lungim i de undă, din secundă în secundă, cu m arcarea distinctă a m inutelor. P e n tru a avea o oră u n ita ră , cel puţin în tr-o anum ită zonă geogra­ fică, P ăm în tu l a fost îm p ă rţit în 24 de zone de tim p corespunzătoare unui in terval de 15° m eridiane (3 6 0 :2 4 = 15°). în tre zonele învecinate există o diferenţă de cîte o oră, ia r ca oră de re fe iin ţă p en tru în treg u l glob s-a adoptat în 1925 o ra m erid ian u lu i zero (care trece prin localitatea G renwich, de lîngă Londra). 6

B. SCURT ISTORIC ASUPRA MĂSURĂRII TIMPULUI

P rim ele ap arate de m ă su ra t tim p u l s-au bazat pe m işcarea ap arentă a Soarelui pe bolta cerească. în perioada anilor 2000— 1580 î.e.n., p e n tru m ăsurarea (aprecierea) tim p u lu i s-a folosit v ariaţia iungim ii um brei a ru n ­ cate de o tijă verticală (fig. 1 , a). O a ltă p o sibilitate de m ăsu rare a tim pului, b azată to t pe u m b ra a ru n ­ cată de o tijă , constă în u rm ărirea variaţiei poziţiei unghiulare a um brei (folosită în 1550 î.e.n.). A cestea sîn t de fapt ceasui'ile solare. Ele pot fi cu cadran orizontal sau v ertical (fig. 1 , b, c). i în perioada 1450— 1380 î.e.n. au fost utilizate ceasurile cu ■nisip (clep­ sidre), respectiv ceasurile cu apă. Fig. 1. C easuri solare. A sem ănătoare cu acestea au fost şi m ijloacele de m ăsurarea tim p u lu i bazate pe anum ite fenom ene continue, cum a r fi arderea unei lum in ări gradate sau ard erea uleiului. în tre anii 650 şi 1000 au fo st construite anum ite m ijloace de m ăsu­ rare care foloseau transm isii cu roţi dinţate. De o im portanţă deosebită p entru evoluţia ceasornicelor este descoperirea legilor pendulului, în 1641, de către G alileo G alilei. în 1656, C hristian H uyghens inventează ceasul cu pendul. în decursul secolelor urm ătoare se perfecţionează ceasurile mecank'e cu pendul şi balansier, d ato rită descoperirilor privind în special eşapam entele. A nul 1930 m archează u n progres deosebit în m ăsu rarea cît m ai p re ­ cisă a tim pului, prin realizarea prim ului ceasornic cu cristal de cuarţ. P ri­ m ul orologiu atom ic a fost co n stru it în 1947, de către Herold Lygens. C. CLASiFlCARHA CEASORNICELOR

A paratele de m ă su ra t tim pul se clasifică în : ceasornice ; cronom etre ; aparate speciale. a. Ceasornicele se in tîlnesc în tr-o diversitate foarte m are. în funcţie de domeniul de u tilizare, se deosebesc : ceasornicele stabile ■—* cave nu se transportă d in tr-u n loc în altu l în tim pul funcţionării, num ite uneori oro­ logii ; ceasornicele de m în ă şi b uzunar, num ite şi portabile ; ceasornicele deşteptătoare ; cronom etrele m arine. Ceasornicele m ai p o t fi îm p ărţite în două m ari categorii : ceasornice independente şi ceasornice ale reţelelor orare. Ceasornicele indepen d en te sîn t cele care au o funcţionare autonom ă (necondiţionată de le g ă tu ra cu alte ceasornice). Cele dependente sîn t cea­ sornice secundare, u tiliz a te în circuitele orare şi care sîn t com andate , de ceasornice principale (ceasdrnice-m am ă). Ceasornicele independente, în funcţie de fenom enul periodic care stă la hgza fu n cţio n ării lor, se clasifică în : ceasornice cu reg u lato r p en d u ­ lar, num ite ceasornice cu pen d u l sau pendule ; ceasornice cu reg u la to r cir­ cular sau b alansier (ceasornicele deşteptătoare, de m înă, de b u zunar, cro7

nom etrele de m arină etc.) ; ceasornice- cu 'm o to r sincron ; ceasornice cu diapazon ; ceasornice cu c u a r ţ ; ceasornice atom ice. După' principiul de funcţionare,' ceasornicele pot f i : ceasornice m eca­ nice (peiidule,.ceasornice 'de m înă etc.) j! ceasornice electrice', adică cu re ­ m o ntare sau în tre ţin e re pe cale electrică a oscilaţiilor (ceasornice cu m o­ to r s in c ro n ); ceasornice electronice (ceasornice c u diapazon, eu cuarţ, atom ice/. b. Cronoinetrele sîn t ap arate folosite exclusiv p en tru m ăsu rarea in terv ajelo r de tim p (cronom etre m ecanice n u m ite şi portabile, cronom etre electrice şi cronom etre electronice sau num erice). c.‘ Aparatele speciale care sîn t u tilizate to t p e n tru m ăsu rarea in te r­ valelor de tim p, însă n u se utilizează num ai p e n tru m ăsurări speciale (milisecundare, cronografe, oscilografe prevăzute cu m arcator de tim p, regloscoape etc.). D. PĂRŢi COMPONENTE

Ceasornicele m ecanice au u rm ătoarele p ărţi funcţionale principale : m ecanism ul m otor sa u m ecanism ul de acţionare ; m ecanism ul de tran sm i­ sie ; m ecan ism u l/in d icato r (m ecanism ul a ră tă to a re lo r^ ; .e şa p a m e n tu l; os­ cilatorul ; m ecanism e auxiliare. M ecanism ul m otor rep rezin tă sursa de energie. Lâ ceasornicele m e­ canice cu aju to ru l acestui m ecanism se realizează înm agazinarea energiei acum ulate în tim p u l arm ării. M ecanism ul de transm isie are rolul de a tran sm ite cuplul m otor de la m ecanism ul m otor la eşapam ent şi m ecanism ul indicator. M ecanism ul in d icato r a re ro lu l de a p erm ite citirea indicaţiilor cea­ sornicului. V aloarea ind icaţiilo r ceasornicului este determ inată de poziţia acelor indicatoare (arătătoare) în ra p o rt cu cadranul. E şapam entul îm piedică consum area rap id ă a energiei acum ulate în m ecanism ul m otor, p erm iţîn d ro ţilo r executarea unei m işcări in te rm ite n te de rotaţie şi tran sm ite reg u lato ru lu i im pulsurile necesare m enţinerii os­ cilaţiei lui. R egulatorul stabileşte ritm u l (viteza) de m işcare a roţilor, constituind p arte a ceasornicului care realizează m ăsu rarea tim pului. M ecanism ele au x iliare au rolul de a p erm ite ceasornicului fu rn iza­ rea u n o r inform aţii su p lim en tare (de sem nalizare, calendar etc.).

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. Cum se defineşte tim pul, tim pul sideral şi timpul solar? 2. Care au fost in trecut m ijloacele de măsurare a timpului ? 3. Ce descoperiri au influenţat în m od hotărîtor evoluţia m ijloacelor d e măsurare a tim pului ? 4. Cum şi în funcţie de ce criterii se clasifică ceasornicele ? 5. Care sînt părţile funcţionale im portante ale ceasornicelor mecanice şi ce acestea ?

8

ro l

au

CAPITOLUL II

MECANISMUL MOTOR M ecanism ul m otor are ro lu l de a produce şi tran sm ite m ecanism ului de transm isie m om entul m o to r/ La toate ceasornicele d eşteptătoare m eca­ nice m om entul m otor este produs de u n arc. P rin în făşurarea arcului 1 în ju ru l unui miez (axul de acţionare 2 ) (fig. 2 ), în m aterialul arcului ia u

Fig. 2. M ecanism de acţionare : a rc; 2 — m o to r; 3 — ros ta d e c lic h e t; 4 - - c lic h e t; 5 — roata t i c ă ; 8 — arcu l clich etu lu i.

c o to a r e ; 6 — n i t ;

- şa ib ă e la s -

naştere tensiu n i in tern e care tin d să-l readucă la form a iniţială, nedefor­ m ată. T ensiunile in tern e produc u n m om ent de ro taţie (readucerea) care, p rin interm ediul axului, roţii de clichet 3, clichetului 4 şi roţii m otoare 5, se transm ite m ecanism ului de transm isie. A. ARCUL MOTOR

A rcul m otor este o bandă lam inată de oţel, călită, eu suprafeţele şle­ fuite, care se fixează cu u n capăt de axul m otor şi cu celălalt fie de o p a rte fixă (bolţul scheletului), fie de casetă. F ixarea capătului in te rio r se face p rin agăţare de u n cîrlig ştan ţat (fig. 3, a) sau frezat (fig. 3, b) în ax, a u n u i orificiu şta n ţa t (fig. 4). Ca­

u

Fig. 3. Cîrlig de agăţare.

Fig. 4. O rificiu, de agăţare.

9

pătul ex terio r al arcu lu i se fixează d e b o lţu l scheletului p rin în d o ir e a cap ă tu lu iu n ju ru l lu i (fig. 5, a) sau de g h eara casetei prin a g ă ţa re c u una din form ele de cîrlig rep rezen tate în fig u ra 5, b, c, d. M om entul teoretic produs de arc (cînd toate spiralele sîn t l i b e r e ) este dat de relaţia « ,, M

E/is3 =

- w

- x - n

o,

- 9

în care : E este modul de elasticitate ; * h — lăţim ea a r c u lu i; s — grosimea^ a r c u lu i; — lungim ea arcului ; fio — n u m ă ru l de rotaţii ale m iezului (axului) socotit de l a starea n etensionată a arcului. M ărindu-se puţin grosim ea, m om entul produs de arc creşte f o a r t e m ult. Grosim ea arcului n u poate depăşi însă o anum ită v a lo a re ; în c a z c o n tra r ap ar tensiuni in tern e foarte m ări care produc deform aţii p e rm a n e n te sau ruperea lui. P e n tru a se p reîn tîm p in a acest lucru, se ia r

unde cu r s-a n o ta t raza m inim ă de în făşu rare a arcului (raza m ie z u lu i). Dacă se m ăsoară m om entul produs de arc la d iferite rotaţii ale a x u lu i, se observă că, la încep u tu l şi la sfîrşitu l arm ării, acesta n u c o re s p u n d e cu m om entul teoretic (calculat), deoarece spirele se ating în tre e le . R epre-

M

Fig. 5. C ap ătu l e x te rio r al arcului.

Fig. 6. D iagram a m o m e n tu lu i.

zentîndu-se grafic perechile de valori m ăsurate (m om entul şi n u m ă r u l de rotaţii), se obţine diagram a din figura 6 . P orţiu n ea A B din curbă rep rezin tă dom eniul în care sp ire le s e ating la începutul arm ării şi m om entul m ăsu rat este m ai m are decît c e l calcu­ la t (cu circa 10— 30»/o)- Pe porţiunea BC spirele sîn t libere şi m o m e n te le corespund, iar pa porţiunea CD spirele se ating din nou la s f î r ş i t u l ar10

m ării, şi m om entul m ăsu rat este m âi m are decît cel teoretic d ato rită fre ­ cărilor dintre spire. P en tru a se' obţine o precizie m are în fu n cţio n area ceasornicului este necesar ca m om entul m otor să varieze cît m ai p u ţ i n ; de aceea, la unele ceasuri precise se folosesc dispozitive de lim itare, care îm piedică înfăşu­ ra re a şi desfăşurarea com pletă a arcului (elim ină porţiunile A B şi CD), sau un clichet cu lim itare, care îm piedică arm area com pletă a arcului (eli­ m ină porţiunea CD). A rcurile m otoare se execută din bandă călită şi şlefuită d in oţel car­ bon, oţel a lia t sau oţel special cu b eriliu (nivoflex). B. CLICHETUL

Clichetul este u n m ecanism com pus d in tr-o ro ată (roată de clichet), clichetul propriu-zis, şi u n arc care perm ite ro tirea num ai în tr-u n sin ­ gur sens. La ceasornicele fără casetă sau cu casetă fixă, ro a ta de clichet este fixată rigid pe ax, ia r clichetul pe roata m otoare. In tim pul funcţionării, axul şi roata se rotesc îm p reu n ă ; la arm area arcu lu i se roteşte axul, ia r roata răm îne nem işcată. A xul se roteşte m anual, cu cheia în sens invers sensului de ro taţie la funcţionare. D atorită acestui fapt, In tim pul arm ării, m om entul transm is de arc este egal cu zero. La ceasornicele cu casetă, ro ata de clichet este fix ată rigid pe ax, ia r clichetul se fixează pe schelet. în tim pul funcţionării, axul este nem işcat, iar caseta se ro teşte în ju ru l lui. La arm are, ax u l se ro teşte în sensul de rotaţie a casetei, deci m om entul transm is de arc n u se anulează. După m odul de funcţionare se deosebesc : clichete sim ple, clichete cu lim itare şi clichete cu fricţiune. a. M ecanism ul cu clichet sim plu are roata cu dinţii înclinaţi, ia r cli­ chetul este fix a t cu u n bolţ (nit sau şurub), în ju ru l căruia se poate roti. C lichetul este a p ăsat pe ro ată de u n arc. L a unele ceasornice de construc­ ţie m ai simplă arcu l ţin e loc şi de clichet (fig. 7). După felu l solicitării se deosebesc : clichete de com presiune şi cli­ chete de tracţiune. La m ecanism ele cu clichet de com presiune, b olţul de fixare a cliche­ tu l ui trebuie să fie deasupra tan g en tei la ro ată în punctul de contact

11

(fig. 8 ); p e n tru că descom punîndu-se fo rţa care acţionează tan g en ţial în tr-o com ponentă ce trece p rin b o lţu l clich etu lu i şi u n a perpendiculară- pe aceasta* ultim a îm pinge clich etu l sp re roată, m ărin d siguranţa de fu n c­ ţionare.: . i .. UţfM. : ‘ :n :r: \a ■•■■■■ Dacă bolţul clichetului este a şe z a t'su b tan g en tă (fig. 9), com ponenta care ap are are ten d in ţa să scoată: clich etu l d in tre d in ţi/ P e n tru că să poată funcţiona, u n astfel de clichet, a rc u l de apăsare treb u ie să fie puternic, ceea ce cauzează o u zu ra rapidă a d in ţi­ lo r roţii. L a clichetul de tracţiune, situ aţia se p rezin tă invers. O funcţionare sigură se ob­ ţin e cînd b o lţu l clichetului este situ a t sub ta n g e n tă (fig. 10, a). D acă clichetul se fixează pe tan g en tă, este recom andabil ca flancul de sp rijin a l d in telu i s ă n u fie o d reap tă radială, ci în clin ată faţă de aceasta cu 8 — 1 0 ° (fig. 1 1 ). La m ecanism ele simple cu clichet. ro ata se execută din alam ă, avînd 12— 24 d in ţi şi adîncim ea (dinţilor) pe rază de 0;5 p p înă 0,8 p (p = p a su l). C lichetul se execută din ban d ă de oţel tare. Fig. 9. C lichet de com presiune (greşit), x b. M ecanism ul c n u p erm ite arm area com pletă a arcului, de­ oarece ax u l se va ro ti d upă a rm are în sens invers cu iu n an u m it unghi care depinde de construcţia clichetului. In acest caz, roata de clichet este o roată d in ţată obişnuită din oţel m o n tată pe ax.

Fig. 10. C lichet de tra c ţiu n e : o — c o r e c t; b — g re şit.

Fig. 11. R oată c lic i» d in ţi deg ajaţi.

C onstrucţia clichetului poate fi d iferită, şi anum e : 1 ) Clichetul cu gaură ovală tangenţială (fig. 12, a) şi ovală radială (fig. 12, b). Acest clichet, p rin ro tire a ro ţii la arm are, este tra s pînă cînd se tam ponează de bolţ şi n u m ai d u p ă aceea eliberează roata. La term in a­ rea arm ării, clichetul e ste îm pins înapoi perm iţind revenirea roţii cu un unghi corespunzător p asului roţii. 2) C lichetul de sp rijin pe platină. C lichetul cu un dinte (fig. 13, 5) sau un arc (fig. 13, o) blochează ro a ta tam ponîndu-se de platină. La nr12

îi

I

rk

Fig. 12. C lichet cu g aură ovală.

Fig. 13. C lichet d e s p rijin pe p la ­ tin ă . •

m are, clichetul (arcul) se îndepărtează de platină, eliberează ro ata şi alu­ necă peste v îrfu l dinţilor. La sfîrşitu l arm ării, clichetul in tră in tre dinţi şi perm ite ro tirea înapoi pînă la tam ponare. 3) C lichet tip roată. C lichetul d in fig u ra 14 este o ro ată d inţată cu un nu m ăr lim ita t de dinţi (uneori cu un singur dinte), prevăzută cu o degajare. A cest clichet p erm ite ro tire a în sensul d egajării (la arm are) şi blochează ro ata clichet la ro tirea inversă. P e n tru ca forţa d e blocare să n u fie suportată de n it, clichetul are o g aură m ai m are decît nitul, fapt care perm ite deplasarea lui pînă cînd se sprijină de platină. Un astfel de clichet tip roată se foloseşte şi la ceasornicele deşteptă­ toare care au u n sin g u r are m otor, a tît p en tru m ecanism ul de m ers cît şi p en tru m ecanism ul de sonerie (fig. 15). La acestea arcul se introduce în ­ tr-o casetă 1, ia r pe a x u l casetei 2 se m ontează ro ata m otoare de sonerie 3. Caseta se poate ro ti lib er în ju ru l a x u lu i; ro ata de sonerie se poate roti în tr-u n sin g u r sens (la arm are), în celălalt sens fiind blocată de u n clichet sim plu 4. P e ax se m ontează rigid încă o ro ată de clichet 5 care angrenează eu un clichet tip ro ată 6 m ontat pe platină. A cest clichet are un nu m ăr de dinţi care p erm ite ro tire a în sensul in v ers al arm ării cu un

Fig. 14. Clichete tip roată.

Fig. Io. M ecanism de lim ita re : 1 — ca setă ; 2 — a x : 3 — ro a ta m o to a r e de s o n e r ie ; 4 — c lic h e t; 5 — r o ş ta d e clic h e t; 6 — clich et tip roată: 7 — a rc; S — a rc c li­ c h et ; 9, i 0 — p la tin e. *

13

- ung h i de aproape 3,60°. Rolul acestuia .este de a nu perm ite d esfăşurarea com pletă a a r- cului cînd se declanşează soneria, c. M ecanism ul' clichet cu fricţiu n e (fig. 16) este u n arc elicoidal 5 m ontat p rin |s tr în g e r e pe bucşele 3 şi 4. Bucşa 3 care su s: ţin e roata 2 se m ontează c u : joc pe axul 1, ; bucşa 4 se m ontează pe ax cu strîngere (pre"sat). Sensul de în făşu rare a arcului se alege Fig. fricţiune. astfel încît la arm are să aibă ten d in ţa de desfăşurare, iar d iam etru l in terio r al arcului să crească şi să p erm ită deplasarea relativ ă a. bucşelor 3 şi 4. La în to a r­ cerea îfl sens invers (în tim p u l funcţionării), arcu l are ten d in ţa de înfăşu­ rare, strîngîndu-se pe cele două bucşe şi blocînd roata pe ax.

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Ce rol a re m ecanism ul m o to r ? Cai*e este m o m en tu l p ro d u s’de a rc u l m otor ? Cum se fix ează cele d o u ă e x tre m ită ţi ale a rcu lu i ? C lasificaţi m ecanism ele cu clichet. Cum fun cţio n ează m ecanism ul c u clichet cu lim ita re ? D ar m ecanism iţl cu clichet cu fric ţiu n e ?

CAPITOLUL III

MECANISMUL DE TRANSMISIE A. ANGRENAJE t

A ngrenajele servesc la tran sm iterea energiei m ecanice de la axul conducător la un ax condus. La angrenaje, ro ata conducătoare şi ro a ta con­ dusă sîn t cuplate (legate) în tre ele d ato rită coroanelor d in ţate care angre­ nează în tre ele (dintele unei ro ţi in trîn d în golul d in tre doi d in ţi învecinaţi ai celeilalte roţi). D in această cauză, angrenajele tra n sm it m işcarea fără alunecare, ia r lagărele angren aju lu i n u au de p re lu a t decît forţa perife­ rică ce acţionează pe coroană. In ceasornicărie se utilizează : angrenajele cilindrice cu dinţi d r e p ţi; angrenajele conice ; angrenajele cu coroană. L A ngrenajele cilindrice cu dinţi drepţi (fig. 17) se utilizează cînd ax ele sîn t paralele, ia r ro ata conducătoare şi ro ata condusă sîn t în ace­ laşi plan. P rin astfel de angrenaje se realizează transm isiile (la ceasor­ nice) în proporţie de circa 90«/o. • 2. Angrenajele conice se folosesc cînd axele sîn t concurente, form ind în tre ele u n unghi oarecare sau u n u l de 90° (fig. 18). Se observă că 14

Fig.

17. A ngrenaj cilindric.

Fig. 18. A n g re n aje conice : d o u ă r o ţi d in ţa te c o n ic e : b — eu o ro a tă coTîlcâ u n a c ilin d ric ă .

lăţim ea şi în ălţim ea d inţilor se m icşorează înspre punctul de intersecţie a axelor. Aceste roţi, fiind greu de executat, se utilizează r a r (la m eca­ nism ele de arm are şi la ceasornicele de turn). 3. A ngrenajele cu coroană sîn t m ai uşor de realizat, p u ţin d înlocui în m ulte cazuri angrenajele conice (în special în cazul fabricării în masă, fără nici u n dezavantaj). Figura 19, a re p re z in tă : angrenarea a două ele­ mente. d in ţate avînd axele perpendiculare : an g ren ajul constînd d in tr-u n pinion cu d a n tu ra cilindrică norm ală şi o coroană dinţată (care poate i i asem uită cu o crem alierâ). Un « tf e l de angrenaj se utilizează, de exem plu, la m ecanism ul de arm are cu cuplaj, la ceasornice de m înă sau buzunar, în fig u ra 19, b se rep rezin tă o ;oluţie şi m ai sim plă p e n tru realizarea an ­ grenajului in tre două axe perpendiculare în tre ele, care se în tretaie. A m -

Fig. 1 Angrenaje eu coroană. 15

bele elem ente dinţate sînt ro ţi d in ţa te cilindrice (se execută cel m ai uşor) cu dinţi drepţi. Pinionul este elem en tu l conducător, iar roata d in ţa tă este condusă. D in p u n ct de vedere teoretic, această soluţie n u este chiar cea m ai corectă, însă se utilizează la ceasornicele de b u zunar şi de m î n ă la m ecanism ul de arm are cu p îrg h ia oscilantă (ceasornice ieftine). - 1? I B. MECANISME NORMALE

,, M ecanism ul de transm isie are ro lu l de a tran sm ite m om entul de ro ­ taţie de la m ecanism ul m otor la ro a ta eşapam entului şi de a în reg istra n u m ăru l de oscilaţii ale regulatorului. In fig u ra 2 0 este rep rezen tată schem a unui ceasornic obişnuit n o r­ mal. M ecanismul de transm isie al unui astfel de ceasornic se com pune

Fig. 20. S chem a d e ştep tăto ru lu i norm al.

din urm ătoarele elem ente d in ţa te (roţi şi pinioane) : ro ata m otoare 1 cu Z,, dinţi, pinionul m in u tar 2 cu Z,'„ dinţi, roata m in u ta iă J cu Z», dinţi, pinionul in term ed iar 4 cu Z; d inţi, ro ata interm ed iară 5 cu 7J dinţi, pinionul secundar 6 cu Z * dinţi, ro a ta secundară 7 cu Z* dinţi, pinionul eşa­ pam entului S cu Z'! dinţi, ro ata eşapam entului 9 cu Z,_ dinţi şi balans:erul 10 cu *}* oscilaţii pe secundă. M ecanism ele de ceasornic care au la n ţu l cinem atic identic cu cel din fig u ra 2 0 se num esc m ecanism e norm ale ; toate celelalte care au ro ţi sau pinioane în plus sau în m inus fa ţă de acestea, cu scopul de a obţine un an u ­ m it avantaj, se num esc m ecanism e speciale. C. MECANISME SPECIALE

a. M ecanism ul fără ro ată m in u ta ră (ceas tip Rosskopf) nu are in> la n ­ ţu l cinem atic „roata m otoare — ro a ta eşapam entului11, o roată care se în v irte şte o dată la oră. P inionul p ă tra r 9 şi ro ata o rară 10, care la un ceas n o rm al se m ontează pe axul m in u tar, se rotesc în ju ru l unui ştift n itu it în p latin ă (schelet). A n tre n a re a lo r se face p rin tr-u n pinion 7, respectiv o roată schim bătoare 8 (fig. 2 1 ). M ecanism ul Rosskopf p rezin tă av an taju l că se economiseşte o pe­ reche de roţi dinţate, d a r şi d ezav an taju l că arătăto ru l m in u tar are u n joc m are (intre dinţii ro ţii schim bătoare şi dinţii pinionului pătrar). 16

b. M ecanism ul cu'p in io ri^m in u tar'sp eciaî-p rezin tă av an taju l că per­ m ite o m ai bu n ă a ra n ja re a roţilor, reducîhd astfel g ab aritu l m ecanism ului. • î l ^ ^ a s o m i c e f e norm âte, a x u l m inutar-treb u fe^S ăîfie:îh -e&ntrul cea­ sornicului (poartă indicatorul-^m inutar). '■Ac»arstâ"i6 ondiţie -iirftîteas^v.pdsibilMâţtle de^aratt r-ii: »t> s;n v " n>'3 .*S i? jS iţnia •>.'> î:

;

i n . ’ .« f i i

'"i-:--. -■ :f .'

m i;

-u •-:■■■*> .:i « f a t a f a T*:> "*4ft r::.r.-;

Fig.. 2î.' Si-hetria dcşfep>ătcrulur îâfâ rfcata*m inutarâ : I — rc a ta m o to a r e ; 2 . “ p in io n in term ed ia r 7 : 3 — r o a ­ ta in term ed ia ră : 4 - - . p i­ n io n in term ed ia r i f , 5 — roata in term ed iară l i : 6 — P.'nioji an coră: 7 — p m ion sch im b ă to r: 5 ....—. - ^oata... s ch im b ă to a re; 9 — j>:?u6jC. p iiirar; 10 — roata orară.'

sq



i'~.a'5}

Fig. 22. Schem a, deşteptă­ torului c a piniciî- m in u ta r sp e c ia l':

Fig. 23. S chem avdeştcptăxoruiui cu secundar\ c e n tra l; •

i roata m o to a re;' 2 — roată in te r m e d ia r i; 3 — roata in term e d ia ră J i; 1- — roata s e c u n ­ d a r i ; 5 .-7 -.p in io n an coră: 6 — p in io n m in u ta r special':-' 7 p i­ n io n p ătrar: 8 — roata sc h im b ă . y to a r e : 9 — p in 'o n sch im b ător; 10 — ro a ta orară.

l — roata m o t o a r e 2 — roa­ ta m in u ta ră ; 3 — ro a ta in ­ term e d ia ră ; 4 — ro a ta s e ­ cundară*; 5 — p in io n a n c o r ă : 6 — ro a ta in t e r m e d ia r i s p e ­ cia lă ; 7 — p in io n sec u n d a r ; sp e c ia l.

Pinionul m in u ta r special 6 se m ontează pe u n ş tift îm preună cu pi­ nionul p ătra r 7. El e ste a n tre n a t de ro ata m otoare 1 (fig. 22). Acest m e­ canism prezintă d ezavantajul că are u n pinion m ai m ult, ia r indicatorul s m inutar, este cu joc... ■■■ < ............... •C> M ecanismul cu]şecundar. c e n tra l are fa ţa de, u n m ecanism norm ai o. pereche de roţi d in ţa te în plus. P inionul secundar, special 7 se : m ontează pe aqcul m in u tar şi e s te a n tre n a t de o rolă in term ed iară su plim entară 6, m onţată pe a x u l in term ed iar (fig. 23). ,,■ ■ ■ ;s Roţile d in ţate ale m ecanism ului de transm isie se execută din- alam ă, ia r ax ele din oţel, p rev ăzu te cu fu su ri cilindrice de d iam etre m ai mici, ast­ fel oa-reducerea diam etrelo r (la fusuri) să creeze u m eri care să îm piedice deplasarea axială. De obicei, fu su l l- şi la g ă ru l se fac din m ateriale difer ritej :p e n tra ev itarea frecării p rea• . : > m ari şi a uzurii. . " ii * * ' '• Lagărele ceasornicelor 'de­ şteptătoare sint, de obicei, sim ple găuri in platina de-aîam ă (fig: 24), prevăzute la p a rte a exterioară cu o adîncilură s f e ric ă ; (sau conică) pentru păstrarea uleiu lu i de u n ­ gere. La uneie ceasornice cu g abari-î; mic se folosesc şi lagăre pe p ietre (rubine), care a u a v a n t a ju l ; Fig. 24: Lagăre în platină : că reduc frecările şi u zu ra, . a - d e ca p ă t; t> - d V |

e = Y P = l;5 7 - m ; U

m

V iă i

••• -

f i ’

•

j ■ '

'

;

■

1

-----:— •--------------- b — '■jf~p~i,57 m ~ * •,

-

D, = D + 2 d ;

' ' ‘

D ; s* D — 2 b .

V aloarea coeficientului / în funcţie de n u m ăru l de dinţi ai roţii con­ c = b—a' c '= b'— a.

V aloarea razelor de curburii ? şi p' ale capului d in ţilo r se calculează înm ulţm du-se valoarea p/m , respectiv p'/m d ată în tabela 2 , în funcţie de num ărul de d in ţi ai roţii conjugate cu m odulul. 22

Fig. 30. E lem entele geom etrice a le d a n tu rii cicloidale la ro ţile d in ­ ţa te care a n g ren ează cu a lte roţi. Tabela 2 Coeficienţi pentru c alcu la i roţilor m ecanism ului de armare , 'vtimarul iîc dinţi r, rcsjK’ctiv ?

| 1

8 » 1 0 - 11 12— 13 l-t— 16 17— 20 2 1 - 25 2 6 - 31 -!Tt— 54 5 5 -1 3 1 25-

A cest calcul se aplică ro­ ţilor care in tră în com ponen­ ţa m ecanism ului de arm are. b. C alculul pinioanelor. D upă form a capului din­ ţilor, pinioanele pot avea form a A sem irotund ; form a B — 2/3 o g iv a l; for­ ma C — 3/3 ogival (fig. 31). C alculul pinioanelor se poate realiza fără ta b e le ; există insă relaţii de calcule deosebite p e n tru Z = 6 — 10 dinţi şi Z>-11. M odulele recom andate pentru ceasornice sîn t indi­ cate in tab ela 3.

,

1 2,32 2.34 2,38 . 2,10 2.44 2.4S 2.52 2,54 2.58 2.62 2,61 .

p/m, rttîjK*etIv p';m !

-

1,86 1,87 1.90 1,92 1,95 1,98 2,01 2,03 2.06 2,09 2,11

Tabela 3 M o d u le p r e fe r e n (I a le

Mwlulul

Pbvui

. ly,-'"**'-**Modulul

Pasul

r 0,175 0,070»*' ! \ 0,220 1 ' 0,550 0,0720 / ',0,328 x / \ 0,180 0.p65 \K‘ j 0485 . f i 0.070 0,33» ‘ 6,581 0,0778 - ' ’ 0,243 ' ,.,J 0,190 , ? . 0,597 o,ond' 0.28J. / 7 0*195 . : 1 . - (5,613 0,0825’ . \ q ,2 5 9 ,x / 0,200 / 0,628 0,085 0,207 . y 0,210 '/■ — • T v 0,6:e ' re" s în t 'a n g re n a je le 'u t ilizaîe' In'cels&FriTcăHe ? ‘ ~ “ 5. Ce condiţii fu n d a m e n ta le tre b u ie să îndeplinească, un a n g re n a j ? . . _ . 6 Cum se--deţLneşte raportul dg.trânsm isie ? 7. C are sîn t a v a n ta je le a n g re n a je lo r c u p ro filu l cicloidaLal d in ţilo r ., 8. De ce e le m e n te ’e s t e 1d e te rm iftjîtâ'.d u rata do fu n c ţip ş a re .a . ceaseiyjic^lp.r-j? ..

CAPITOLUL IV

v EŞAPAMENTUL ANCORĂ CU ŞTIFTURI

Ceasornicele deşteptătoare, ca toate ceasornicele portabile, ‘fdlosesc ca oscilator un balansier. Ele sîn t echipate cu' eşapam ent lib er de tip ancoră-, L a eşapam entul liber,' o legătură în tre ro ata eşapamentului*îşi !£>a­ ■•2'4

l^îsiei* existăr-Ăiulriai îrrtim pul- e lib e ră n i;iio ţii' şii trS ttsm itera "im pu'feului; în t ^ t u I ' peritoadeif b S Ia n siiM 6 &dleaza; "'Complet' lib e r i U egătura 'în tre roată şi b alan sier se te a li 2 ea'ză-prin antfoK îşi fu rc ă :'E a rm âjo'ritaf 6 ai ceasbt'i n icelo r'aceste două- sîrit'u n ite în tr-o singură piesă,••d en u m ită fureă-ancoră sa u p e ’scu rt ancoră;;! VI v-r.-i ni li/tjwov'-ra s->dfI 4uti; 8 - 7 ; ş t i f ţ . d e in tra r e; 9 - 7 .. ş tiţţ t k ieşireV 10 — 'ş t if t u l-'r o ţii* b a la n sie r u lu i; t t t. ' i V - L'- â S n \i; ' 12 c o r n u l sting;- 33 c o r n u l :d rep tr.

In tre cornul in te rio r d in ,stîn g « 1 2 şi a x u l b alansierului v a fi'Ugţ ţţâţţ joe ssţfel în cît ro ata b alansierului 3 v a oşcila com plet lib er fără nŞei o leg ătu ră cu fu rca şi ro ata eşapam en tu lu i (acestea sta u nem işcate). , , Poziţia 11 indică m o m e n tu l.în care ro ata b alansierului a term in at oscilaţia liberă, adică m om entul în c are ştiftu l 10 atin g e p a rte a atingă a c re stă tu rii furcii. D eoarece în acest m om ent, ro ata b alansierului 3 a re o viteză m are în tim p ce furca 2 este im obilă, se v a produce o lo v itu ră eare v a im prim a furcii o oarecare viteză. R oata e ş a p a m e n tu lu i1 se v a ro ti îna­ poi (datorită ungh iu lu i de atracţie). « P oziţia III ara tă m om entul in care ro ata eşapam entului ş-a eliberat şi sub acţiunea forţei arcului începe să şe rotească. în acest tim p, roata balansieru lu i se ro teşte în co n tin u are spre dreapta, ştiftu l ei atingînd cre stă tu ra în p a rte a dreaptă. Poziţia IV indică m om entul în care ştiftu l de ieşire 9 al furcii ahrnecă pe su p ra fa ţa de impuLs a d in telu i 11, rotin d fu rc a spre stingă mai repede d ecît se m işcă ro ata balansierului. F u rca atinge ştiftu l 10 în partea d reaptă a crestătu rii şi tran sm ite ro ţii b alansierului un im puls (m om entul de rotaţie). Poziţia V a ra tă m om entul în care ştiftul d e ieşire 9 părăseşte su p ra­ fa ţa de im puls. R oata eşapam entului devine liberă şi începe să se rotească. Ş tiftu l 10 este pe punctul de a ieşi din crestătu ra furcii. Poziţia V I indică m om entul în care dintele a atins ştiftul de in tra re 8 (după ce a p arcu rs unghiul pierdut). D atorită u nghiului de atracţie, fu rca este ro tită în co ntinuare pînă cînd ştiftu l de in tra re 8 se suprapune pe cercul de bază a roţii. în tr e v îrfu l cornului in te rio r d re p t 13 şi axul balansierului va răm îne u n m ic joc. R oata b alansierului se roteşte liber, ia r furca şi ro ata eşapam entului stau nem işcate. A rcu l sp iral înm agazinează energia roţii balansierului, o opreşte şi începe să o rotească în sens invers, parcurgînd din nou cele şase poziţiisuccesive descrise. în tim p u l oscilaţiilor lib ere ale roţii balansierului, dato rită u n o r lo­ vitu ri, fu rca se poate roti d in poziţia în care a lăsat-o ştifu l 10 şi atunci la întoarcere n u m ai poate in tr a în crestătu ră, şi ceasornicul se opreşte. P e n tru a se preîntîm pina acest lucru, se foloseşte o siguranţă. De cele m ai m ulte ori, sig u ran ţa con­ stă dintr-o rolă 2 presată pe axul balansierului şi u n v îrf 4 sau cuţit de siguranţă fix a t pe furcă în d rep tu l c restătu rii (fig. 33). Pe circum ferinţa rolei există / o degajare care perm ite trecerea Fig. 33. Siguranţe : cuţitului de siguranţă (şi prin 1 — c e r c u l co a r n e lo r; 2 — rolfi: 3 — d egajarea aceasta m işcarea furcii), d a r n u ­ r o le i: 4 — c u ţ it : 5 — ş tif tu l roţii b a la n sieru lu i; mai atunci cînd ştiftu l roţii ba­ 6 — f u r c i ; 7 — ş tif t d e lim ita r e ; 8 — corn u l fu r c ii. lansierului se află în crestătu ra furcii. P e n tru ca în tim pul oscilaţiei libere cu ţitu l de siguranţă să n u frece pe rolă, fu rca tre b u ie ro tită în continuare după ce ştiftu l a p ă ră sit crestă­ tu ra cu ung h iu l de lim itare. Această ro tire suplim entară este un drum m o rt (nu contribuie la tran sm iterea im pulsului) şi se realizează prin a-tra-

gerea furcii la poziţia lim ită (de tamponare).; A tracţia se realizează de ro ate eşapam en tu lu i p rin aceea că p iep tu l dintelu i care se tam ponează de ştiftu l furcii este înclinat faţă d e o d reap tă radială cu u n g h iu l de atracţie care şe ia mai m are decît u n g h iu l de frecare (fig. 34). D atorită acestui unghi', la eliberare* ro ata eşapam entului se v a roti p u ţin înapoi. O a tra g ere prea adîncă a ştiftu lu i'fu rc ii în ro a ta eşapa­ m entului care a r îngreuia elib erarea roţii se preîntîm pin ă p rin lim itarea u n g h iu lu i de ro ­ tire a furcii. L im itarea se poate realiza p rin : — tam ponarea furcii de două ştiftu ri 7 p resate în platină (fig. 33) — tam ponarea u n u i ştift 3 p resat în I fu rcă de pereţii canalului din platină (fig- 35); — tam ponarea ştiftu lu i ancorei de dia­ m e tru l in terio r a l roţii eşapam entului (fig. 36). De fiecare p a rte a crestătu rii, furca Fig. E lem entele ro ţii eşa­ p a m e n tu lu i : este prevăzută cu cîte un corn 8 (fig. 33), e r c u l c â lcjielo r; 2 — c e r c u l care conduc ştiftu l balansierului. Cu puţin 1v ir—fu rcilo r d e r e p a u s: 3 — ce rcu l în ainte de in tra re a ştiftului în crestătu ra d e b a ză ; 4 — s u p r a fa ţa d e im p u ls ; 5 — p ie p tu l d in te lu i: 8 — v fr fu l d e furcii, siguranţa (cuţit-rolă) n u m ai asigură r e p a u s: 7 — c â lc iiu l: 8 — s p a te le d in te lu i: 9 — u n g h iu l d e a tr a c ţie . poziţionarea furcii, deoarece c u ţitu l in tră în degajarea rolei. In acest eaz, sig u ran ţa este p re lu ată de coarnele furcii. F u rca n u se poate deplasa p en tru că la o te n ­ dinţă de rotire p a rte a in terioară a coarnelor se tam ponează cu ştiftu l b a­ lansierului cînd oscilaţiile devin p re a m ari. = = în tim p u l contactului în tre ştift şi crestătu ră, ro ata balansierului se r citeţ te cu unghiul activ a , ia r fu rc a cu u n g h iu l activ al furcii care este egaîâ eu Y+p (sum a d intre u n g h iu l de im puls şi u n g h iu l de repaus). R a-

Ttg. 35. L im ita re a furcii : — p la tin ă : 2 — fu r c ă ; 3 — ş t if t ; 4 — can al.

Fig. 36. L im ita re a fu rcii p e cercul d e bazâ al ro ţii : 1

— ştiftu l fu r c ii; 2 — a x : 3 — a x u l r o ţii; 4 — fu r c ă ; 5 — roata e şa p a m e n tu lu i.

p o rtul (v + p) :'/.=u defineşte ra p o rtu l de tra n sm ite re a furcii şi este apro­ xim ativ egal cu ra p o rtu l d in tre raza cercului descris de ştiftu rile furcii şi lungim ea furcii. La u n ra p o rt de tran sm itere m are, p ă tru n d e re a este m are (fig. 37) şi n u *e cere o execuţie prea precisă ; la u n ra p o rt de tran sm itere m ic scade 27

•7

so isa& naamgi - \ m>*\ t " M

r _

Fig. 37.,jta jp o rtk le .transm itere m are f

F iş. .38. R a g o rţ d e tra n s m ite re m ic :

I -y c e r c u l ştiftu lu ^ t 2^;” c e r c u l f u r c ii; 3 , s ş tif t u l r o ţii b a la n s ie r u lu i; 4 — fu r c ă ; '* /— u n g h iu l a ctiv a l rb ţii b alan sieru lu j* . / v-f-p tt u n g h iu l a c tiv a l fu rcii i » .

—' cercul ‘ ştiftului;. ‘ 2 — cercul, fu rc ii; 3 — ştiftu l r o ţii baJ£hsierului;?'3 -h i z i x ^ r , i

K .— unghiul activ ă l balansierului; Y+P~

%

r urighîul aotîv -âl- fuţc£i;.

unghiul activi a l ro ţii b alansierului şi p rin aceasta creşte unghiul d e ’ osci­ laţie liberă (fig; 38). -c;b -b H iu s ., .1 — — cei'ciir cuţituH ii?-5 —■şt-ift; ■ f ’ 1■

im m n : . a

1

Siguranţa pe axul fjâlansieruiui’;

c o r c U l's u itu lu i; ' 2 — c e r c j î ‘ f u r c i i .1 —

a,t;: t e ! xsercul e!W iiŞS9r: S r-. S tifttlS -rjcq rrţ.

Fig. 43. E lem en te de sig u ra n ţă : .1 — furcă: 2 — clement de siguranţă.

lansierului d re p t rolă de sig u ran ţă (fig. 4 2 ), ia r coarnele furcii preiau rolul cuţitului. In acest caz, axul. b alansierului este fre z a t pînă la jum ătate, în d reptul furcii-, :— j u La eşapam entul ancoră şi ştiftu ri, în fu rc ă -sîn t presate două ştiftu ri de oţel rotu n d e, la distanţe egale faţă de axul,furcii. Ş tiftu l balansierului se execu tă la ceasornicele d eşteptătoare din oţel de ferm ă sem irotundă, rotu n d ă sau, uneori, se folosesc două ştiftu ri rotunde. : * ' ,;F u rca şi roata-ancoră se execută din alam ă tare, iar axele-din oţel. . 'C uţitul de siguranţă al furcii, cînd se foloseşte rola m are, . este un. ştifi-d re p t (fig. 43, a), ia r cînd se foloseşte ro la m ică, este u n ştift îndoit (fig. 43, b) sau u n v îrf din tablă fix ată pe fu rcă p rin n itu ire (fig. 43, c) sau prin, şu ru b (fig. 43, d). . j, ..-■tuGele trei, axe (balansier, fu rcă şi ro ata:eşap am en tu lu i) ale regulato­ rului ;şi eşapam entului pot fi aşezaţe pe aceeaşi d re a p tă sau în unghi. La aşezarea pe- o -linie, a x u l roţii eşapam enţuiui, este,, întotdeauna, în afara ZQBiBi-balansierului (şi iî*cazul u n ei furci scurte). : ,,,:rfţ...i.! , .;-,La ieşirea în unghi; se .utilizează mai bine s p a ţiu l; în âicest caz,, ele­ m entele eşapam entului pot fi ex ecu tate m ai m a p . La eşapam entul, ancoră cu ştiftu ri se foloseşte, d e obicei,, această aşezare. ; *

.

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5. 9. 7. S.

" 4■■* .

-

r r ' -r-< V :.;

Enumeraţi caracteristieele unui eşapam ent ancoră ? Cum funcţionează eşapam entul cu ştifturi ? Ce este siguranţa ? - !*• - ~ De ce este necesar ca furca să fie atrasă şi cum se realizează aceasta ? C6re sînt m etodele de lim itare a furcii ? 1 :• .v , ;v*v. Dar rolul coarnelor furcii ? Cum se defineşte raportul de transm isie a furcii ? Care este siguranţa utilizată la deşteptătoare ?

29

CAPITOLUL V

OSCILATORUL A. GENERALITĂŢI

. B alansierul se com pune din ro ata b alan sieru lu i şi u n arc spiral; m on­ ta te pe acelaşi ax, n u m it a x u l b alan sieru lu i (fig. 44). R oata balansieeuiui se mtontează p rin presare, ia r cap ătu l in te rio r a l arcului se fixează un butuc p resat pe ax, p rin n itu ire sa u p rin îm p ăn are cu un ştift. b a ceasornicele d eşteptătoare ro ata balan sieru lu i este de fap t u a inel de alam ă p rev ăzu t cu două sau tre i spiţe (fig. 45). A rcul spiral se ex ecu tă din oţel sa u bronz, cu toate spirele în acelaşi p lan (arc spiral plat). A xul b alansierului este din oţel călit, avînd la capete fusuri d e form a specială pen tru a se m icşora frecările în lagăre.

Fig. 44. Balansier :

Fig. 45. Roata balansierului.

1 — roata balansierului: 2 -r a x ; 3 — a r c s p ir a l; — b u tu cu l a r c u lu i sp i. r a l; S — ş tift.

4

Fig.:. 46. Fti&urile axului roţii balan­ sierului : a

— p en tru c îv e fn e r ; b — p en tru hii'Mhe.

La ceasornicele fără rubine, fu su rile ax u lu i balansierului au o form ă conică cu u n g h iu l la v irf de 40— 45° (fig. 46, a). L a ceasornicele cu rubine, fusurile au o form ă cilindrică term in ată cu o calotă sferică (fig. 46, b). B utucul de fix are a 'a rc u lu i sp iral se execu tă din alam ă cu o fr&zare radială care p erm ite ro tirea lui pe ax. A ceastă ro tire este necesară p en tru ca ştiftu l roţii balansierului, în repaus, să fie pe linia care uneşte centrele de rotaţie ale ro ţii b alansierului şi furcii. • C apătul ex terio r al arcului spix’al se fixează bine, p rin îm pănare cu un ştift, de u n b ra ţ în p latin ă sau în podul balansierului. U ltim a sp iră a arcului sp iral este ţin u tă în tre ştiftu rile unei pîrghii (compasul de reglare) care se poate ro ti în ju ru l lagărului balansierului. B. PERIOADA DE OSCILAJIE

P erioada To a unui b alan sier care oscilează lib er se calculează cu relaţia

îri « ir e :

;•

l e s te m om entul d e in e rţie a i tu tu ro r m aselor a fla te îri mişcare de o sc ila ţie ; . 1) — m om entul d irector a l arcu lu i spiral. V aloarea m om entului d ire c to r p e n tru o răsu cire de -un radian se ob­ ţin e dtei re la ţia ivirT v-o

)n care E este m odulul de elasticitate ; h — lăţim ea arcului s p i r a l ; â — grosim ea arcului s p i t a l ; . / — lungim ea a rc u lu i spiral. L-ungimea u n u i arc sp iral p la t rezu ltă din relaţia

în cane : da este d iam etrul ultim ei spire ; dt — d ia m e tru l prim ei sp ire ; W — num ăruL de spire. ■Ţinîndu-se seam a de re la ţia m om en tu lu i director, perioada oscilaţiei sim ple se obţine

P e n tru u n balansier dat, toate elem entele c a ie in terv in în această relaţie sîn t cunoscute in afară de lungim ea arcu lu i spiral. D eterm inarea precisă a acestei lungim i p e n tru o anum ită perioadă se face prin m ăsura­ rea in terv alu lu i de tim p necesar e fe c tu ă m unui an u m it nu m ăr de oscilaţii sau eu ap arate electronice de m ăsu rat. P rin calcul se poate obţine num ai o valoare apro x im ativ ă deoarece m ărim ile care in te rv in in relaţie n u se pot determ ina cu precizie. ' R eglarea perioadei de oscilaţie a balan sieru lu i cînd acesta este m on­ ta t foi m ecanism ul d e ceasornic se poate face, în general, p rin modificarea lungim ii arcului spiral sau p rin m odificarea m om entului de inerţie al b a ­ lansierului. La ceasornicele deştep tăto are se aplică n um ai prim a m etodă deo arece'ro ata b alansierului n u e ste p revăzută cu şu ru b u ri de inerţie. Pentrli m odificări m ari ale perioadei (m ersului zilnic), lungim ea arcului spiral poate fi v a ria tă p rin tr-o altă fix a re a u ltim ei sp ire îh braţ, iar p en tru mo­ dificări mici, p rin ro tirea com pasului de reglare. C an titatea AZ, cu care tre b u ie să fie m odificată lungim ea L a arcului spiral, este d a tă d e relaţia

în oare : ' , • 1 tt> este perioada de tim p în care s-a d e te rm in at deviaţia ; A, — deviaţia observ ată în tim p u l tf,-şi rep rezintă d iferen ţa d in ­ tre in te rv a lu l d e tim p in d ic a t d e ceasornicul respectiv şi *-■ in terv alu l de tim p t i in d icat de ceasornicul-etalon.' 31

De obicei, t i = 24 h ; în acest caz, d eviaţia A, se num eşte mers- gilnic ,şi;.şe.:.;noţ©a?ă.;cu r^;-f..D ?că.ser..-rnăspai!|r~..m erşul:: zilnic .în ş (ms) sau în m in'(rhm ), ; o w» lMşA, i r. /-m, r J-mm.: x r.4< |

„«

43200

’720. '

^

n

; %N

U nele ceasornice au o scală g ra d a tă care perm ite o ro tire m ai precisa a com pasului d e reglare. *

C. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ PERIOADA DE OSCILAŢIE

a» E şapam entul. In tim p ce ro a ta balan sieru lu i pârcurge unghiul ac­ tiv se produce o leg ătu ră fu n c ţio n a lă } cu furca şi ro ata eşapam entului. .Această leg ătu ră influenţează, p erioada' de o scilaţie.'L a eliberarea roţii eşapam entului, aceasta treb u ie rdtită^în'apoi',' producînd' frânarea oscilaţiei. D upă elib erare, se tran sm ite im p u lsu l care accelerează oscilaţia. Cu cît am plitudinea de oscilaţie este m a i mică, in flu e n ţa frinării creşte, şi cea­ sornicul râm în e în urm ă. . . ... •. b. F recarea. L a u n b alan sier care oscilează liber, frecarea nu a re in­ flu en ţă asu p ra perioadei. F recarea în lag ăre are însă ca. efect m icşorarea am plitudinii de oscilaţie. •. ; F re c a re a ; î n . lagăre .este m ax im ă cînd fusul se sup rap u n e pe ..partea cilîrafrică ş i's e reduce foarte m ult" cînd to t balansierul este su sţin u t.d e calota sferică sa u de v îrfu l conului. U leiul de ungere are o m are in flu e n ţă asupra frecării. Prin uscarea sau îngroşarea uleiului, am plitu d in ea oscilaţiilor se reduce, şi ceasornicul rărjame în urm ă,,. .... . , . c. B alansierul neechilibrat. M asa excentrica a u nui balansier. in-cornp le î echilibrat n u influenţează perioadele de o scilaţii' cînd acesta şe află într^uri plan orizontal, în poziţia v erticală însă, datorită, m om entului s u r p l i iij^ ta r care aparei, perioadele sirit p u tern ic in fluenţate. . . . .... . .La am p litu d in i mici, o m asă ex c e n tric ă aşezată deasupra axei. ih'tr S e declanşează m ecanism ul d e sonerie p e n tru a se p e rm ite arcului m otor a l soneriei să se desfăşoare. D eşu ru b în d u -se piuliţele sau şu ru b u rile de fix are a su p o rtu lu i .sche­ let* acesta se îndepărtează; A stfel, au dev en it libere toate roţile m ontate în tre p la tin a d in fa ţă şi su p o rtu l, schelet. Înaintea dem ontării se verifică jocurile d in tre ele. La u n ele ceasornice, dispozitivul de frecare al axului de reglare se află în a fa ra p latin ei din spate. Acesta trebuie d em ontat pen­ tru a elib era platina. P rin d e şu ru b a re a şu ru b u rilo r sau a piuliţelor se îndepărtează pla­ ţi rfa din spate, eliberîndu-se toate piesele m ontate în tre cele două platine, în afară de a x u l m in u tar. P e n tru dem ontarea acestuia (din p latin a din faţă) «trebuie scos p inionul p ă tra r p resat pe ax. El se scoate sp rijinindu-se platina în aprop ierea a x u lu i şi lovindu-se uşor capătul lib e r al axului. Ceasornicul fiin d astfel com plet dem ontat, urm ează operaţiile de v erificare a fiecărei piese şi de re p a ra re a defectelor. 6. CURĂŢIREA

În a in te de m on tare este obligatorie curăţirea pieselor. Fiecare piesă sau subansam blu se curăţă separat, .ea anum ite substanţe care au p ro p rie­ tatea de a dizolva uleiurile şi m u rdăriile, ca : benzina (utilizată m ai des), benzolul, toluolul sau triclo r-etilen a. P en tru curăţire, piesele se introduc în tr-u n v as în care se află substanţele de cu răţit şi se lasă u n tim p, după care se scot, se şterg cu o cîrpă şi se curăţă ca o perie fină. Se acordă o deosebită ate n ţie suprafeţelor de frecare, ca : lagăre, fusuri şi dinţii pinioanelor. în fiecare lag ăr se introduce şi se roteşte un lem n de c u ră ţit bine ascuţit, p e n tru a se în d ep ărta complet, resturile de ulei şi d e m urdărie. F u su rile se înfig şi se rotesc in substanţe spongioase (m ăduvă de soc) pînă cînd se c u ră ţă com plet (lucesc). D inţii pinioanelor se cu răţă p rin frecare cu lemn. O c u ră ţire m ai b ună şi m ai rapidă a pieselor se obţine prin spălarea în maşini' d e sp ălat şi în in stalaţii de c u ră ţit cu ultrasunete. în fig u ra 57 sîn t rep rezen tate m aşini de cu răţit ceasornice : a — din­ tre prim ele m aşini an tre n a te cu m otor : b — m aşina de sp ălat autom at, cea m ai răspindită în m om entul de faţă (poate c u ră ţi toate piesele ceasornicelor, fără ca ceasornicarul să o supravegheze). U n alt av an taj pe care îl a u aceste m aşini este că p o t spăla deodată mai m u lte m ecanism e, deservind sim ultan mai m ulţi lucrători din atelier. P ă rţile principale ale u nei m aşini de spălat autom at sîn t date în fi­ gura 57, b. A tît în cazul m aşinilor de sp ă la t cît şi a l aparatelor cu ultrasu n ete (fig. 58), soluţia de c u ră ţire este, de obicei, triclor-etilenă, ia r m ediul de clătire toluol sau alcool, care treb u ie m enţinut în perm anenţă în stare curată p rin distilare. Ungerea ceasornicelor. în tre două suprafeţe în contact, care au o m iş­ care relativ ă u n a fa ţă de alta1, se produce o rezistenţă num ită forţă de fre* care. A ceastă fo rţă este tan g en tă pe suprafeţele în contact şi acţionează 44

Fig, 57, b. M aşina de sp ă la t a u to m a tă :

Fig. 57, a. M aşina de spălat.

I — p o m ito r ; 2 — m o to r e le c tr ic ; 3 — e o ş ; 4 — b a z in e cu s o lu ţie ; 5 — b u to n d e p ro g ra m a re ; 0 — m an eta d e rid ica re a c o ş u lu i; 7 — d isp ozitiv d e p rin d ere a c o ş u lu i; 8 — b a zin u l su p er io r.

Fig. 58. A p a ra t de c u ră ţit cu u ltrasu n ete.

în direcţie co n tra ră sensului de mişcare. Rezistenţii la deplasarea unei piese pe a lta (forţa de frecare) depinde de : presiunea cu care suprafeţele în contact apasă u n a pe alta, de n a tu ra su prafeţelor în contact, de gradul de finisare etc. 45

D in p u n ctu l de vedere al m işcării în cursul căru ia se., produce fre ­ carea, la ceasornice se deosebesc m ai m ulte tip u ri d e frecări, ca, de pildă : frecarea p rin alunecare, rostogolire, uscată etc. P e n tru reducerea fo rţei de frecare, se folosesc diferite sub stan ţe de ungere. La m ecanism ele fine în; general, c it şi Ia oricare ceasornic, o u n gere perfectă are o m are influenţă în b u n a lo r funcţionare. în cazul ceasor­ nicului, film ul de ulei treb u ie să r ă ­ m înă în locaş şi să se aşeze p e ax. N u este adm isă o scurgere în lungul axei. în fig u ra 59 este rep rez en ta tă aşeza­ rea film ului de ulei la diferitele ti­ p u ri de axe p e n tru ceasornice. în ceasornicărie sîn t folosite foarte m u lte feluri de u leiuri şi u n ­ sori consistente (v ase lin a ); în conti­ n u are sîn t p rezen tate două d in tre cele mai cunoscute. Ulei d e calitate foarte b u n â „MOBIUS“ fab ricat în E lveţia. Se fa ­ brică în cinci calităţi, n u m ero tate de la 1 la 5, fiecare calitate fiind colo­ rată p e n tru a se deosebi m ai uşor, d a r în acelaşi tim p şi ca o m ăsu ră pen­ tru a n u fi falsificate cu uşurinţă. U leiul n r. 1, de culoare roz, se foloseşte p e n tru ungerea ceasornicelor mai m ici d e calibru 6 '" (adică d iam etrul ceasornicului sub 13,35 mm). Ta b ela 4 Folosirea uleiurilor

şl a locurilor de ungere Ia diverse tipuri de ceasornice D iverse tip u ri ile ecasurnice

Locul de ungere

. *2 ous “oo U *w J la

&cu rz o p*

o

&

2*S ■

% ■. - / a

r j '- i

tţM

I r ite

; n .

r ' r

:• ’

i

CAPITOLUL I

M ECA N ISM U L M O TOR La m otoare ’ — —-

ceasornicele cu p endul se disting două categorii de m ecanism e (de, acţionare) : ... ; cu g reu tăţi , . cu arc. \ . A. MECANISMUL MOTOR CU GREUTĂŢI

M ecanism ul m otor cu g reu tăţi foloseşte energia potenţială a unor greutăţi. A rm area în acest caz se realizează p rin ridicarea g re u tăţilo r în tr-o poziţie superioară, caracterizată p rin tr-o energie potenţială, mai m are. Se deosebesc două tip u ri de m ecanisme de acţionare- cu -g reu tăţi : — cu; c o a rd ă ; \ ; jBi — cu lanţ. ; ■• a. Mejcanismul m otor cu g reu tăţi cu coardă. M ecanism ul m o to r cu coardă, rep rezen tat în fig u ra 92, se com pune d in tr-u n tam b u r-1, fix a t rigid

69

pe axul de acţionare 2, şi g re u ta te a m otoare 3, suspendată de o coardă 4. P e n trifa se reduce la ju m ă ta te înălţim ea de cădere a greutăţii, ea este pre­ văzută cu u n scrip ete 5, peste care e ste tre c u tă co a rd a O e x tre m ita te a corzii se fixează d e circu m ferin ţa tam b u ru lu i, ia r cealaltă e x tre m ita te, de carcasa ceasornicului (un p u n c t fix). Pe a x u l 2 este aşezată lib e r ro ata din­ ţa tă 6, num ită ro a ta m otoare sau ro ata de acţionare. L egătura d in tre roata dinţată fi şi ta m b u r se realizează p rin in term ed iu l unui clichet 8 , fix a t pe roată p rin in term ed iu l u n u i bolţ 9 în ju ru l căruia se poate roti. Clichetul in tră în sp aţiul d in tre d in ţii ro ţii-clichet 7, fixată rigid de tam b u ru l m otor. * P en tru arm a ie a ceasornicului, ax u l se ro teşte m anual, c u o cheie tu bulară care se aşază peste capătul p a tra t al axului, în sensul perm is de clichet» ia r coarda se v a în făşu ră pe ta m b u r aşezîndu-se în can alu l elicoidal de pe su p ra fa ţa lui. în acest tim p ro a ta d in ţa tă 6 răm îne în repaus, în ­ tru cît clichetul p erm ite roţii clichet ro tirea în acest sens. D upă ce ceasor­ nicul a fost arm at, se scoate cheia, ia r sub acţiunea forţei gravitaţionale greutatea a re ten d in ţa să coboare, im prim înd tam b urului o m işcare de rotaţie, de sens c o n tra r sensului de la arm are. Clichetul fiind ap ăsat de u n arc în golul d in tre doi d in ţi învecinaţi ai roţii clichet şi, cum în acest sens de ro taţie n u se produce nici o forţă care să acţioneze, în sen su l scoaterii clichetului din acel spaţiu, se va pu n e în mişcare d e ro taţie ro ata d in ţată 6 care tran sm ite m işcarea la în treg u l me­ canism. G reu tăţile (fig. 93) se confecţionează din cele mai d iferite m ateriale. La ceasornicele ieftin e, ele sîn t confecţionate din tu b u ri de alam ă um plute J

Fig. 93. G re u ta ­ tea.

Fig. 94. M ecanism ul m o­ to r eu g reu tăţi şi ianţ.

în interio r cu discu ri de plum b. La ceasornicele electrice cu pendul, meca­ nism ul de acţionare este a rm a t în mod au to m at de un m otor electric sau de u n electrom agnet. b. Mecanismul motor cu greutăţi cu lanţ. A ceastă varian tă a. m eca­ nism ului m otor cu g re u tă ţi se foloseşte, în special, la ceasornicele cu pen­ d u l (fig. 94) de c alitate in ferio ară şi ieftine. Un a stfel d e m ecanism se com­ 70

pune d in tr-u n la n ţ fără sfîrşit 1, care este tre c u t peste două roţi de la n ţ 2 şi 3, peste u n scripete 4 de c are este fixată g re u ta te a 5. L an ţu l poate fi de form a a, la care verigile vecine sîn t situate în plane perpendiculare, sau de form a b, cînd toate verigile sîn t situate în acelaşi plan. în fig u ra 94, a, b se arată felul cum se defineşte în aceste cazuri pasul t al lanţului. A rm area (ridicarea g reu tăţii m otoare) se face prin- ro tirea ax u lu i de arm are 6 pe care este m ontată roata de arm are 2 cu o cheie 7. Această roată este asig u rată îm potriva ro tirii în sens co n trar arm ării cu u n sistem roata de clichet şi clichetul respectiv (nereprezentate în figură). G oborîrea greutăţii este posibilă num ai p rin punerea în m işcare de ro taţie a roţii de la n ţ 3. P e a x u l acestei roţi este m ontată o ro ată d in ţată (nereprezentată prin figură) care transm ite m işcarea la m ecanism ul de transm isie. Deci a r­ m area ceasornicului se face p rin interm ediul unei roţi d e la n ţ 2 , ia r pune­ rea în m işcare a m ecanism ului (coborîrea greutăţii), p rin in term ed iu l celei­ lalte roţi de la n ţ 3. înălţim ea de cădere sa u de ridicare a g reu tăţii este d ată de relaţia h = Nt - Z , în ta re : N este n u m ă ru l de ro ta ţii ale acestor roţi ; t — pasul la n ţu lu i; Z — n u m ăru l de d in ţi ai roţilor de lanţ 2 şi 3. C alitatea m ecanism elor m otoare cu g reu tăţi constă în sim plitatea lor constructivă şi fap tu l că m o m entul de rotaţie este constant. c. M ecanism ul m otor aju tăto r. La m ecanism ul m otor cu g re u tă ţi cu coardă s-a a ră ta t că sensul de ro taţie a tam burului la ridicarea g re u tăţilo r (arm area ceasornicului) este c o n trar sensului de ro taţie a tam b u ru lu i la coborîrea g reu tăţii (funcţionarea ceasornicului). A stfel, p en tru perioada de tim p cit va d u ra arm area, ceasornicul va fi lip sit de izvorul de energie şi se va opri sau, în cel m ai bun caz, regim ul de fu ncţionare va fi p e rtu rb a t, rărfringin d u -se asu p ra preciziei de mers. Din această cauză la ceasornicele de precizie acţionate cu g reu ­ tăţi cu coardă se foloseşte un mecanism d e acţionare supli­ m entar. A cesta a re rolul de a transm ite roţii m otoare (ro­ ţii tam burului) energie şi în perioada de tim p în care are loc arm area. în fig u ra 95 este re p re ­ zentat m ecanism ul m otor îm preună cu m ecanism ul m o­ tor ajutător. Pe a x u l 1 este fix a t Fig. 95. M ecanism m otor a ju tă to r. rigid tam b u ru l 2 peste care se înfăşoară coarda 3. R oata de clichet 4 este legată rig id de ta m b u r ; ro ata de clichet 5 şi roata motoare 6 s în t mobile pe a x u l 1, adică se p o t roti independent de acesta. In roata de clichet 4 in tră clich etu l 7, care poate oscila in ju ru l u n u i bolţ (sa-u nit) fix a t d e ro ata d e clich et 5. C lichetul 8 care in tră în golul d in tre dinţii roţii de clichet 5 este m o n tat pe u n ax care sprijină în cele două platine (schelete) al ceasornicului. Tot p e ro ata de clichet 5 se află 71

u n u l sa u ,d o u ă a rc u ri 9 fixate, care şe sprijină c u . ex tre m ita tea lib e ră în spiţa ro ţii m otoare 6. • ; , ■ v ,*t.;.. , . . - , f ,, . j ln tim p u l fu n cţio n ării ceasornicului, sub acţiunea g reu tăţii, coarda 3 se întinde şi-; v a im p rim a ,tam burului,. îm preună . c u , roata de clic h e t. 4, o m işcare d e ro ta ţie ,în sen su l indicat pe fig u ră (spre. stînga). A ceastă m işcare se transm ite şi roţii de clichet 5, p rin interm ed iu l clichetului 7. D inţii aces­ tei roţi sîn t astfel înclin aţi încît p e rm it rotirea ro ţii în acest sens, ridiqînd clichetul 8. M işcarea se tran sm ite ro ţii m otoare p rin in term ed iu l arcu lu i 9. D atorită rezistenţei (frînării) opuse de eşapam ent, acest arc se deform ează. .Aceasta înseam nă. c,ă, pe toată d u ra ta de funcţionare a ceasornicului, arcul 9 se afla în tr-o sta re de tensiune. .. In tim p u l a rm ă rii ceasornicului, tam burul şi-roata de clichet 4 se vor roti în .sen s co n trar sensu lu i din tim p u l funcţionării (adică spre dreapta). La rotirea ro ţii de clichet. 4 în aceşţ sens, clichetul 7 este îm pins. în sus, adică perm ite această rotire. R oata de clichet 5 însă va fi im obilă, fiind blocată de clich etu l 8. A rcul 9, tinzînd să se destindă şi să rev in ă la poziţia iniţială (nedeform ată), ‘v ă roti în continuare' ro a ta m otoare în sensul tn care ceasornicul funcţionează. In felul acesta, acţionarea ceasornicului în tim p u l arm ării, are loc pe seam a consum ului de energie a l arcu lu i 9. Acest a rc trebuie astfel d im en ­ sionat în cît să poată asigura acţionarea pe întreaga dui'ată a arm ării. D upă arm are, g re u ta te a v a d eterm in a o, nouă deform are a arcului, care acum u­ lează în felul acesta o. n ouă rezervă de, energie. B. MECANISMUL MOTOR CU ARC 1

La m ecanism ele de m otoare cu arc care pot fi fără sau cu casetă, iz­ vorul de energie îl constituie energia m ecanică înm agazionată în a r c ,'d a ­ torită unei deform ări anteridare, n u m ită arm are. a. M ecanism ul m otor cu arc fără casetă. Dacă se fixează o ex tre m i­ tate a arcu lu i de u n p u n c t fix, ia r cealaltă extrem itate de. ax u l roţii m o­ toare, se obţine form a cea m ai sim plă a m ecanism ului m otor cu arc. . A rm area s e . realizează p rin , ro ­ tirea m anuală a axului motor, în sen ­ sul înfăşurării arcului. A sem ănător m ecanism ului,.m o­ to r cu greutăţi şi tam bur, ro tirea ax u ­ lui în sensul arm ării este perm isă de u n sistem de clichet fă ră a an tren a ro ata m otoare. în schim b ro tirea în sens contrar, adică destinderea :arcuF ig . ye. Mecanism motor cu arc lib e r . lui, se produce an tren în d roata mo­ toare. , Acoastă soluţie sim plă (fig. 96) este aplicată la ceasornicele' cu p en ­ dul ieftine şi la ceasonrnicele deşteptătoare. D ezavantajul e i constă în u r ­ m ătoarele ;. . ... .; , ■ ^ ,.r ,, ... '.ţ. —ţ arcu l se desf ăşoară excentric ocupînd u n sp a ţiu m are ;, . : — u leiu l cu care este uns arcul se scurge, ia r pe arc se v a depune p ra f; ... . . . .... ... f -v — n u este asig u rată energia p e n tru funcţionarea în tim p u l arm ării. 72

... ; b.. M ecanism ul m otor cu .arc în casetă. în veşderea,m icşorării g ab ari­ tului.,arcului d e s fă ş u ra t,,^ o b ţin e rii unei; d esfăşurări rcentriee, precum şi în scopul asig u rării unei. u ngeri corespunzătoare,: arcul, se montează- in tr-u ri cilindru prevăzut cu un capac n u m it caseta de arc. •-v~Se .deosebesc două tip u ri . de m ecanism e m o to are cu arc u l în casetă : — cu casetă fixă ; — cu casetă mobilă. '■ ' * '-■* ' 1) M ecanism ul m otor cu arc în casetă fixă . A cest m ecanism este re ­ prezentat în fig u ra 97. Caseta este fixată rigid de schelet p rin şu ru b u rile 7.

P artea su perioară a casetei este acoperită cu un capac 2. A xul m otor 3 este prevăzu t cu o gheară de car 6 's e p rinde ochiul din e x trem itatea in te ­ rioară a arcului. C ealaltă extrem itate; se fixează, a se m ă n ă to r'd e .p eretele casetei. La arm are se introduce cheia pe capătul p ă tra t al axului, rotiridu-1. în acest tim p, ro a ta m otoare 4 răm în e im obilă deoarece stă lib eră pe axul 3, iar clichetul 5 m o n ta t pe ro ata motoare, p rin b o lţu l lui perm ite ro tire a roţii de clichet 6 fix ată rigid pe a x u l'm o to r în acest sens. A rm area se consideră te rm in a tă cînd to a te spirele arcului s în ts tr în s e în ju ru l axului. Sub acţiunea arcu lu i, aixiil' se v a ro ti în sens contrar, an tren în d roata itaotoare p rin in term ed iu l ro ţii de clichet şi al clichetului. A cest m ecanism nu asigură o funcţio n are co rectă 1 în tim pul arm ării arcului, ceăsul fiind lipsit de su rsa d e energie. 2) M ecanism ul m otor cu arc în casetă m obilă., Caseta mobilă, elim ină şi cel de-al tre ile a dezavantaj al arcului' liber, adică asigură funcţionarea corectă şi în tim p u l arm ării. A ceastă soluţie se utilizează, în special, la ceasornicele de b u zu n ar şi de m înă, ea urmiînd a fi p rezen tată in capitolul respectiv; * ' ^ . 'i ‘ . .. .. . v' c. A rcul. A rcu l u tiliz a t în m ecanism ul de acţionare a ceasornicului se prezintă sub fo rm a unei benzi a cărei secţiune tran sv ersală este d re p t­ unghiulară, avînd dim ensiuni m ici faţă de lungim ea arcului. M om entul se poate calcula cu relaţia

Conform u ltim ei relaţii, în tre valoarea m om entului şi n u m ă ru l de rotaţii există o dependenţă lin iară. în re a lita te însă, dato rită frecării d in ­ tre spire, această d ependenţă este cea rep rezen tată în fig u ra 98. C urba 73

ABCD a ra tă creşterea m om entului în tim p u l arm ării, ia r cu rb a CKFA re ­ prezintă v a ria ţia m om entului d ezv o ltat la d estin d erea arcului. Valoarea m om entului, în funcţie de n u m ăru l de rotaţii, se poate m ăsu ra c u cRmm om etrul. M ecanism ul de acţionare cu arc rep rezin tă urm ătoarele av an taje-: — ocupă u n spaţiu red u s ; ■fe* poate fi u tilizat şi la ceasornicele portabile. O Z

Fig. 98. D iag ram a d e v a ria ţie a m om entului.

Fig. 99. D ispozitivul d e cruce M alta.

o p rire

cu

A cest m ecanism p rezintă şi u n dezavantaj, generat tocm ai de varia­ ţia m om entului dezvoltat de arc la d estinderea lui. A ceastă v ariaţie a m om entului d ete rm in ă o v ariaţie a am plitudinii de oscilaţie a reg u lato ru ­ lui. în tru c ît oscilaţiile regulatorului n u sîn t p e rfe c t izocrome, precizia de funcţionare a ceasornicului se micşorează. In fig u ra 98 se observă că v ariaţia m are a m om entului se înregis­ trează la în cep u tu l şi sfîrşitu l destin d erii (desfăşurării), adică pe porţiunile DE şi FA. De aceea, este de d o rit excluderea acestei porţiuni, la funcţio­ narea ceasornicului utilizîndu-se nu m ai p o rţiu n ea mijlocie EF, în care variaţia- m om entului este relativ mică. P o rţiunile DE şi F A corespund' la aproxim ativ 1,25 ro taţii (n' + n " = 1,25 rotaţii). Practic, tre b u ie lim itată arm area p în ă în p u n ctu l C, ia r destinderea pînă la p unctul F, adică îe d u cerea n u m ă ru lu i de rotaţii u tile ale casetei. Acest lucru se realizează c-ompletîndu-se m ecanism ul de acţionare cu u n dispozitiv de lim itare. D ispozitivul de lim itare cu cruce M alta (fig. 99) se com pune d in tr-u n disc 1, prev ăzu t cu o ieşire (deget) 2, m ontată pe p artea p a tra tă a axului motor. La fiecare ro taţie a axului, acest deget v a roti stelu ţa 3 (crucea Malta) cu u n dinte. N u m ăru l din ţilo r steluţei este cu o u n ita te m ai m are decît n u m ă ru l de ro taţii n ale a x u lu i (sau casetei) la destinderea arcului. în cazul obişnuit, n = 4 rotaţii, stelu ţa va avea d e d p a tru d in ţi iden­ tici de fo rm a 3, cu o suprafaţă concavă care perm ite ro tirea discului 1, şi un d in te cu o su p rafaţă convexă 4, care va bloca rotirea, respectiv va lim ita arm a re a şi destinderea arcului. Astăzi, acest sistem de lim itare nu se foloseşte decit în cazuri rare. iNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5.

C are sîn t p ă rţile com ponente ale m ecanism ului m otor cu greutăţi ? C îte tip u ri d e m ecanism e m otoare cu a rc se cunosc ? De ce se u tilizează m ecanism ul m o to r a ju tă to r ? Faceţi o c o m p a raţie în tre m ecanism ul m o to r cu a rc şi cel cu greu tăţi. Cum se lim ite a ză v a ria ţia fo rţei arcu lu i ?

74

CAPITOLUL II

MECANISMUL DE TRANSMISIE A. GENERALITĂŢI Şl DENUMIRI

A cest m ecanism serveşte la tran sm iterea m om entului de rotaţie de ia m ecanism ul m otor a tit spre eşapam ent şi r e g u la to r'c ît şi spre m eca­ nism ul indicator. P e n tru realizarea acestei tran sm iteri se utilizează angre­ najele eu roţi d in ţate executate (de obicei) din alam ă. în ceasornicărie, roţile d in ţa te cu u n n u m ăr sub 2 0 d e dinţi se num esc pinioane (triburi), în aproape toate cazurile, acestea form ează corp com un cu ax u l respectiv şi se execută d in oţel. R oţile eu u n n u m ă r de peste 20 de d in ţi se num esc roţi d inţate. Fiecare roată se fixează pe u n u m ăr s tru n jit a l pinionului prin râsfringere, respectiv sertizare, sau se asam blează cu o bucşă care, la rîndul ei, se m ontează pe ax p rin tr-u n aju staj cu strîngere. In figura 1 0 0

se prezintă sistem ul de roţi ale unui m ecanism de ceasornic — m ecanis­ m ul de transm isie (în p artea superioară) şi m ecanism ul indicator (In p a rte a inferioară). R oata d in ţată Zi de pe axa tam burului, d atorită m om entului de greutate, se ro teşte în sensul indicat. L itera Z sim bolizează n u m ă ru l de dinţi id roţilor, ia r Z ', n u m ăru l de dinţi ai pitiioanelor. R oata d in ţată şi pinionul de pe acelaşi ax sîn t n o taţi cu aceiaşi indici (1, 2, 3 etc.).

R oata m otoare (Zi) angrenează c u u n pinion su p lim entar Z \ , m on­ ta t pe* acelaşi ax cu ro ata su p lim e n ta ra Z 2. R oata Z 2 angrenează, la rîn d u l ei, cu pinionul central*Z 3 < situ a t p e aceeaşi osie cu ro ata cen trală Z 3R oata centrală, respectiv pinionul, e ste situ a tă în cen tru l m ecanism ului şi se num eşte şi ro a ta m in u tară (pinionul m inutar), deoarece execută o ro ­ taţie pe oră, ia r pe axul rte p e c tiv î s e 1m ontează, uneori, d irect indicatorul m inutar. R o ata m in u tară p u n e în m işcare ro ata in term ediară Z 4 p rin in ­ term ediul pinionului Z ’.f R o ata secundară Z5 e ste a n tre n a tă de ro a ta in ­ term ediară p rin interm ed iu l p inionului se c u n d a r Z5. A xul respectiv: exe­ c u t^ o ro ta ţie 1în tr-u n m inut. R oata secundară angrenează cu pinionul eşapam entului Ze. R oata eşap am en tu lu i Z 6 d iferă de celelalte ro ţi d in ţa te p rin form a caracteristică a d in ţilo r săi. De la ro a ta eşapam entului, m o­ m entul se tran sm ite reg u lato ru lu i sub form a u n o r im pulsuri, p rin in te r­ m ediul u n u i organ care face p a rte din eşapam ent. Se observă că pe axul central se m ai m ontează p rin aju staj c u strîn g ere u n pinion Zr, pe a cărui bucşă se fixează indicatorul m in u tar. A cest pinion, num it- ş i pinionul p ă­ trar, pune în m işcare roata Zs, n u m ită ro a ta schim bătoare, asam blată rigid cu pinionul schim bător Z'%. La rîn d u l lui, acesta p u n e în m işcare de ro ta ţie roata o ra ră Zs pe care este m o n ta t in d icato ru l o ra r.— care este concentric cu bucşa p inionului pătrar. Este fo arte im p o rtan t c a pinionul p ă tra r să fie m ontat pe axul p ri­ m ar, prin aju staj cu strîngere. A ceastă asam blare serveşte la potrivirea indicatoarelor. P o triv irea lo r -trebuie să fie posibilă fă ră a n tren a rea ro ţilor m ecanism ului de transm isie (ele de fap t nu pot fi rotite datorită însuşi eşapam entului care - perm ite ro tirea nu m ai în ritm u l oscilaţiilor reg u la­ torului). ' U nele ceasornice, în special! cele deştep tăto are,''realizează o îm bi­ n are rigidă în tre axul m in u ta r şi-pinionul pătrar, în schim b ro ata m in u ­ tară şi pinionul respectiv s în t m o n tate p rin ajustaj cu strîngere pe acest ax, perm iţînd ro tire a lui (potrivirea indicatoarelor) fă ră ca ro ata şi pinio­ nul 'să se rotească. Ţ inîndu-se seam a de d en u m irea roţilor şi a pinioanelor, se vor fo ­ losi — . în co n tin u are — u rm ăto arele n o taţii (înlocuindu-se indicele n u m eric'cu u n indice lite r a r ) : Z, — Z,-„— Z'ai — Z„ — Z 'm — Z, — Z'i — Z, —

ro a ta m otoare ; 5> ZJ — pinionul secundar ; ro ata in term otoare ; “ Z'e — pinionul ro ţii eşapam entului ; pinionul i n t e r m o t o r . ;-Ze — ro ata e şa p a m e n tu lu i; ro a ta m in u tară ; Z'p — p inionul-pătrar ; pinionul m in u ta r ; .... ~Z,(.— roata schim bătoare ; roata in term ediară ; Z'sc - - pinionul schim bător ; pinionul in term ediar ; Za '— roata orară. roata secundară ;

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE

-

1. La ce serv eşte m ecanism ul de tran sm isie ? 2 . In ce constă sistem ul d e ro ţi a l u n u i m ecanism de ceasornicărie ?

76

CAPITOLUL I

H

■ »

i*

MECANISMUL INDICATOR P rin m ecanism ul in d icato r se realizează n u m ă ra re a oscilaţiilor re g u ­ latorului. R ez u lta tu l acestei n u m ă ră ri este in d icat de poziţia acelor in d i­ catoare (arătătoare) în ra p o rt cu u n cadran. M ecanism ul indicator (fig. 101) se com pune d in : pinionul p ă tra r, roata schim bătoare, p in io n u l' schim bător şi ro ata orară, acele indicatoare şi cadranul. în tru c ît indicatorul orelor treb u ie să fie concentric cu cel care indică m inutele, bucşa pinionului p ă tra r, care p o a rtă indicatorul m inutar, form ează ax u l p e n tru b u cşa roţii o rare care poartă in d icato ru l o rar. în unele cazuri, indicatorul m in u ta r se m ontează direct pe axul m inutar. In d icarea corectă a tim p u lu i se obţine num ai dacă, p rin alegerea corectă a num ărului c â to r. de uinţi ai ro ţilo r şi pinioanelor, a m ecanism ului de transm isie a n u m ăru lu i de oscilaţii ale reg u ­ latorului, se asigură axului m in u ta r o tu raţie n egală cu o rotaţie pe ora. La m ajoritatea ceasornicelor, u n ei rotaţii com plete a indicatorului o rar îi corespund 12 h. Există şi ceasornice la care unei rotaţii a indicatorului o ra r îi corespund 24 h. în p rim u l caz, tu ra ţia roţii orare va fi no=

rot/h.

• D in p u n c t de vedere funcţional, acest m ecanism treb u ie să perm ită şi aducerea la oră a acelor indicatoare, in d ep en d en t de m ecanism ul de transm isie. A cest lu c ru p resu p u n e ex isten ţa u n u i cuplaj p rin fricţiune în ­ tre m ecanism ul d e transm isie şi cel al acelor indicatoare, respectiv în tre pinionul m in u ta r sau axul m in u ta r şi pinionul p ă tra r. La ceasornicele astronom ice cadranul este îm p ă rţit în 24 h şi rap o r­ tul de transm isie a l m ecanism ului indicator : 21 '< 6 -7 = — C adranele s în t confecţionate, de obicei, din tablă de oţel sau alam ă acoperite cu em ail sau vopsite. Ele sînt p rev ăzu te cu o îm p ărţire în 12 părţi egale (m âi r a r în 24), corespunzătoare orelor, şi cu o a doua îm p ăr­ ţire în 60 de p ă rţi egale, corespunzătoare m inutelor. în unele cazuri m ai există o a tre ia îm p ărţire neconcentrică cu p rim ele două p e n tru indica­ torul secundai-. Acele indicatoare se m ontează pe b u c ş e le s a u axele am intite prin a ju ţta je cu strîn g ere. Ele p o t avea form e d iferite. Im p o rta n t este ca lu n ­ gimea lor să fie în concordanţă cu' dim ensiunile cadranului, adică ex trem i­ tatea lor să aju n g ă în d rep tu l g rad aţiei corespunzătoare. P e n tru o c itire uşoară a orei în tre in d icato ru l o ra r şi cel m in u ta r (si cel secundar dacă este central) v a exista o diferen ţiere, fie d in p u n c t de vedere dim ensional, fie ca fo rm ă sau culoare. M ontarea se realizează ast­ fel încît acele indicatoa!re să n u se atingă a tît în tre ele cît şi cu cadranul. 77

Acele indicatoare se execută p rin ştan ţare, fie d in bandă de oţel, fie din bandăxle alam ă. P ro te ja re a lo r îm potriva ag en ţilo r atm osferici se face prin acoperiri galvanice, o x id ări deco rativ e în d iferite culori sau vopsire. ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. C are este ro lu l m ecanism ului in d ic a to r ? 2. De ce tre b u ie să e xiste u n c u p laj cu fricţiu n e în tre n iecanişniul in d ic a to r şi m e­ canism ul d e tran sm isie ? 3. Ce condiţii tre b u ie să în d ep lin ea sc ă ro ţile şi p in io a n e le m ecanism ului in d ic a to r ?

CAPITOLUL IV

EŞAPAMENTUL A. GENERALTÂŢI Şl CLASIFICARE

E şapam entul ceasornicelor este ansam blul funcţional care lîvJeplineşte urm ăto arele r o l u r i : — asigură consum area tre p ta tă a energiei acum ulate în m ecanb.m ul de acţionare, im piediclnd ro tire a continuă a roţilor d in ţa te ale mecan.-.sma­ ior de tran sm isie şi a indicatoarelor ; — tran sm ite energia regulatorului, sub form a u n o r im pulsuri, nece­ sare 'în tre ţin e rii oscilaţiilor acestu ia ; ■— tran sfo rm ă m işcarea continuă de ro taţie a roţilor d in ţate in tr-o m işcare in term iten tă, p erm iţîn d ro tire a acestora cu u n unghi bine sivinilit şi în ritm u l d e te rm in a t de oscilaţiile regulatorului. • La fiecare oscilaţie sim plă (bătaie) a regulatorului, ro ata eşapam en­ tu lu i se roteşte cu ju m ătate de pas. U nghiul de ro taţie corespunzător roţii eşapam entului se reduce p e n tru fiecare angrenaj cu valoarea rap o rtu lu i de transm isie.

3 2 3

o a

paletă;

78

6

Fig. 102. E şap am en tul! — cu o p aletă; bi — cu două paiete; 1 — anicorâ.; 2 ■ 3 —

roata eşapam entului; 4 — dintele rotii eşaps mentului.

E şapam entul (fig. 102) se com pune, in principiu, d in tr-o ro ată (roata eşapam entului) acţionată p rin m ecanism ul d e transm isie şi ancora care este in leg ătu ră directă sau indirectă cu regulato ru l. R oata eşapam entului este p rev ăzu tă cu dinţi, ayînd form e specifice care conlucrează cu suprafe­ ţele active ale ancorei. A ncora este o pîrghie cu u n u l sau două b raţe cu palete (de obicei, cu două braţe). D inţii ro ţii eşapam entului a lu n eci al­ te rn ativ p e su prafeţele înclinate ale b raţelor ancorei, n u m ite su p rafeţe de im puls, im p rim în d u -se. o m işcare de oscilaţie. Dacă regu lato ru l oscilează spre poziţia m edie (de repaus), ancora eliberează ro a ta eşapam entului., iar roata sub acţiunea m om entului transm is de pinionul a fla t pe acelaşi ax se va roti şi tran sm ite astfel oscilatorului u n im puls. A cesta, în urm a im pulsului p rim it, începe să oscileze şi va continua această m işcare şi după term inarea tra n sm ite rii im pulsului. Din acest m om ent, regulatorul exe­ cută oscilaţia suplim entară. P arcurgînd unghiul suplim entai-, atinge a m p li­ tudinea m axim ă, schim bă sensul m işcării şi se apropie de poziţia medie, în acelaşi tim p are loc o nouă eliberare ; im pulsul se tra n sm ite d e data aceasta celu ilalt b ra ţ al ancorei, producînd o oscilaţie a regulatorului în partea opusă faţă de poziţia mijlocie. Tabloul de oscilaţie a reg u lato ru ­ lui e ste re p re z en ta t în figura 103. în tim pul eliberării, re g u lato ru l p ar­ curge ung h iu l de eliberare, ia r ancora, ung h iu l de repaus. R oata eşapa­ m entului se află fie în 'poziţie de repaus, fie că se ro teşte c h ia r puţi-a în sensul co n tra r sensului de rotaţie „înapoi". în tim p u l tra n sm iterii im pulsuhri, ancora parcurge unghiul de acţionare, ia r ro ata eşapam entului se roteşte înainte, adică în sensul m om entului transm is. P rin „cădere”, res­ pectiv' p rin ung h iu l de cădere, se înţelege u n ­ ghiul parcurs lib e r de roata eşapam entului după ce s-a tran sm is im pulsul. Este u n unghi (drum) m ort, d ar din m otive de siguranţă în funcţio­ nare este absolut necesar. în funcţie de felul cum se m anifestă p a r­ curgerea ungh iu lu i sup lim en tar de către reg u ­ lator asup ra roţii eşapam entului se deosebesc : — eşapam ente nelibere, la care se păs­ trează leg ătu ra cinem atică în tre regulator şi ancoră şi în tim p u l parcurgerii unghiului supli­ m entar ; — eşapam ente libere la care n u există nici o leg ătu ră cinem atică în tre regulator şi an­ re g u la ­ coră în tim p u l în care prim ul parcurge unghiul Fig. 103. Otoscilaţiile ru lu i : suplim entar • în acest tim p, ancora şi roata eşa­ 0—1 — unghiul suplim entar : pam entului sîn t în sta re de repaus (de exem plu, 1—2 — unghiul de repaus; inainte de 2 se transm ite eşapam entul ancoră şi eşapam entul de crono­ im pulsul (îngroşat); 2—3 — transm iterea im pulsului: 3—4 — m etru). unghiul suplim entar. •... Eşapam entele nelibere sîn t de două felu ri : — eşapam ente im obile, la care ro ata eşapam entului se află iii' re ­ paus în tim p u l în care regulatorul parcurge ung h iu l suplim entar, d a r an­ cora fiind in m işcare-freacă dintele roţii eşapam entului (de exem plu, eşa­ pam entul G raham , eşapam entul cilindru) ; : . ; : — eşap am en tu l de du-te-vino, la care ro a ta eşapam entului execută o m işcare m ică, în sens con trar (înapoi) m om entului transm is îh perioada ele tim p în care reg u lato ru l parcurge unghiul su p lim entar şi frînează os79

cilaţia^aeestuia (de ex em p lu ^eşap am en tu l cu ’euligv Schw artzw ald). Este evident că şi în acest caz există o frecare' p e rm a n e n tă în tre ancoră şi din­ tele roţii eşapam entului. e cele două b raţe ale ancorei. A ceasta depinde exclusiv de poziţia reciprocă a axei roţii eşapam entului, a axei ancorei şi a axei b alansierului. L a ceasornicele m ai vechi, ancora şi fu rca se înşu­ rubează pe ax u l ancorei şi sînt poziţionate cu aju to ru l unui ş tift care trece 138

p rin ele. A ncora îm preună cu fu rca au ro lu l de a tran sm ite im pulsul de la ro ata eşapam entului la balansier. C apătul furcii este p re v ă z u t cu o cre stă tu ră în care in tră p aleta de im puls. în stînga şi în dreapta acestei crestătu ri, fu rca are cîte un corn. R olul coam elor constă în aceea că ele cuprind paleta de im puls şi astfel fu rc a ancoră se m enţine în tr-o poziţie corectă, şi în m om entul prem ergă-

Fig. 171. V îrfu l de sig u ran ţă.

to r fenom enului de eliberare (cînd vîrful de siguranţă a in tra t deja în de­ gajarea rolei de siguranţă şi n u m ai asigură furcii o poziţie bine d ete r­ m inată). în figura 171 sîn t rep rezen tate cîteva soluţii p e n tru vîrful de sigu­ ra n ţă şi fixarea lui în furcă. e. Rola de im puls, paleta de im puls şi rola de siguranţă. Rola de im ­ puls este fix ată pe axul b alansierului prin ajustaj cu stringere. Ea serveşte la susţinerea paletei de im puls care este elem entul ce preia im pulsul de la furcă. Această paletă este intro d u să în tr-u n orificiu de form ă adecvată, practicat în rolă, şi este fixată cu lac. P a le ta de im puls se execută d in ru ­ bin artificial sau safir. Ea m ai este n u m ită şi astăzi în m od im propriu elipsă. Această denum ire provine de la form a secţiunii paletei care în tre cu t avea form a eliptică. De fapt, paleta de im puls poate avea u rm ătoa­ rele s e c ţiu n i: eliptică (fig. 172, a), sem irotundă (cu o aplatisare de 1/3 D) (fig. 172, b) şi triu n g h iu lară (fig. 172, c şi d). P aleta sem irotundă p rezintă a v an taju l unei rezistenţe m ărite. F orm a eliptică se în tîln eşte la ceasornicele de calitate in ferio ară şi ieftine, iar form a triu n g h iu lară la ceasornicele de precizie. în fig u ţa 173 este rep rezen tată ro la de im puls care îndeplineşte şi funcţia rolei de sig u ran ţă. A cest lu cru este posibil dacă rola de siguranţă are u n dia­ m etru m ai m are. O rolă de sig u ran ţă m are se întîlneşte la ceasornicele cu eşapam ent englez sau la cele ieftine cu eşapam ent elveţian. L a rolele d e sig u ran ţă m ari fu rca va avea form a din figurile 172, a şi b. Dacă rola de sig u ran ţă a re u n d iam etru m ic (ca­ zul ceasornicelor de calitate superioară), n u poate servi şi ca rolă de im puls. în acest caz, a tît rola de im puls cît şi rola de siguranţă form ează corp com un — ro lă de Fi„ 172 Paiete de im puls dublă (fig. 174). ' impuls. .139

F u rc a v a avea v îrfu l de sig u ran ţă d e form a reprezentată în figurile 171 , c ţ d , e , f , dacă pe b alansier este m ontată o ro lă dublă. -v L a ceasornicele de precizie G lassh u tte, p aleta d e impuls'-este. fixată în tr-u n a d in spiţele ro ţii oscilatoare. în acest caz,, pe ax u l balansierului se va m o n ta doar o ro lă de sig u ran ţă sim plă (fig. 175). ..

Fig. 173. R olă de im p u ls şi de sig u ra n ţă .

Fig. 174. Rolă d e im p u ls d u b lă.

•

Fig. 175. R olă d e sig u ra n ţă sim plă.

R ola de siguranţă este p rev ăzu tă pe su p rafaţa extei-ioară cu o dega­ jare de fo rm a arătată în figurile respective. Rola de im puls n u are, totdeauna, form a rotundă. Form ele din fi­ gura 176 p rezin tă av an taju l că g reu tatea rolei de im puls se reduce conside­ rabil. F o rm a din figura 176, c p rezin tă însă dezavantajul că n u este echi­ librată. .Rola de siguranţă îm p reu n ă cu v îrfu l de siguranţă au rolul de a asi­ gura o an u m ită poziţie furcii ancoră în perioada de tim p în care balan ­ sierul parcu rg e unghiul su p lim en tar astfel încît furca să nu-şi poată schim ba poziţia sub acţiunea u n o r şocuri, lovituri sau zdruncinături. S up rafeţele active ale tu tu ro r elem entelor descrise pînă acum tre ­ buie să aibă o execuţie deosebit de fină, în vederea că forţele ce se tra n s­ m it aici s în t foarte reduse şi orice frecare m ărită poate provoca un m ers incorect sau chiar oprirea ceasornicului. A ceasta constituie şi m otivarea pentru execu tarea paletelor ancorei şi paletei de im puls din rubin ‘sau safir, care au o suprafaţă deosebit de fină şi, în' acelaşi tim p, b rezistenţă foarte rid icată la uzură.

o

A Fig. 176. T ip u ri de role de im puls : a, b — echilibrate; c — neechilibrate.

d. Ş tiftu rile de lim itare. P e n tru a se p utea regla precis m işcarea de oscilaţie a ancorei, se lim itează oscilaţia furcii cu a ju to ru l a două ştiftu ri lim itatoare m ontate în platină. De obicei, aceste ştiftu ri sînt m ontate la o distanţă d e circa 2/3 din lungim ea furcii de la ax a ancorei. A celaşi efect de lim ita re a oscilaţiilor furcii (respectiv ancorei) se obţine prin degajări în platină, form îndu-se m uchii care îndeplinesc ro lul ştifturilor. L a cea­ sornice G lasshutte, lim itarea n u se face la furcă, ci la ancoră, şi anum e de b ra ţu l d e in tra re al ancorei este fix at u n ştift care in tră într-o gaură 140

din platină. P rin alegerea corectă a poziţiei şi a dim ensiunii g ău rii se ob­ ţin e -o lim itare corectă. O altă soluţie p e n tru lim itarea m işcării de osci­ la ţie a furcii ancorei constă în urm ătoarele : în p latin ă se înşurubează două şu ru b u ri care au în faţă cîte u n cep excentric. In acest fel se obţine posi­ b ilitatea reglării precise a oscilaţiilor ancorei. (

3. Funcţionarea eşapamentului cu ancora în figura 177 s în t ară ta te şase poziţii succesive de. funcţionare a eşa­ pam entului ancoră de tip elveţian. Poziţia I rep rezin tă ancora în clipa în care d in tele 1 al roţii eşapa­ m en tu lu i se sp rijin ă pe su p rafaţa d e repaus a p aletei de in trare , ia r furca este presată înspre ştiftu l lim itato r d in stînga. R oata oscilatoare (care nu s-a rep rezen tat în figură) rev in e în sp re poziţia m ijlocie sub acţiunea arcu ­ lui spiral, parcurgînd u n g h iu l suplim entar. De rem arcat că roata oscilatoare va ajunge în poziţia de echilibru dacă paleta de im puls va fi situ a tă pe linia ce u n eşte axa ancorei şi axa

Fig. 177. F u n c ţio n a re a e şa p am en tu lu i cu ancoră.

141

balansierului. în tre v îrfu l d e sig u ran ţă şi ro la de siguranţă tre b u ie să exişte o anum ită d istan ţă (un an u m it joc), astfel în cît în tim p u l în care ba­ lansieru l parcurge u n g h iu l su p lim e n ta r v îrfu l de siguranţă să n u se frece de rola d e siguranţă. în acest tim p, ancora şi roata eşapam entului -stau nem işcate, în repaus. Se m enţionează că fa ţă de alte eşapam ente, eşapam entul cu ancoră are d re p t suprafeţe de rep au s su p rafeţe plane. P rin alegerea corectă a u n ghiu rilo r paletei şi d in ţilo r roţii eşap am en tu lu i se obţine o fo rţă care este astfel o rientată în cît p rin alunecarea d in ţilo r roţii eşapam entului pe su p rafaţa de repaus, p aleta să fie tra s ă spre cen tru l roţii eşapam entului. A cest fenom en p o artă d en u m irea de „atracţie". Tocmai această atracţie asigură poziţia ancorei lip ită de ştiftu rile lim itatoare, ia r p rin aceasta se evita posibilitatea atin g erii v îrfu lu i de sig u ran ţă de rola de sig u ran ţă. Din cele prezen tate rezu ltă că ro a ta oscilatoare p arcurge unghiul suplim entar absolut liber, neavînd nici o leg ătu ră cu fu rca ancoră şi ro ata eşaparhentu lu i care sîn t în repaus. N elipirea fu rcii de ştiftu rile lim itatoare a r fi echi­ valentă cu contactul d in tre v îrfu l de sig u ran ţă şi rola de sig uranţă. Or aceasta a r d eterm ina frecarea în tre aceste elem ente, deci oscilaţiile balan­ sierului a r deveni nelibere, dim inuînd calităţile eşapam entului ancoră. Iată de ce u n g h iu l de atracţie, î'espectiv fenom enul de atracţie, a re o însem nă­ tate a tît de m are la acest eşapam ent. Dacă asupra ceasornicului, respectiv asuprat. pieselor şi, in special, asupra furcii acţionează fo rţe cu caracter ocazional, de scu rtă d u ra tă (lovi­ turi, şocuri etc.), este posibilă deplasarea furcii de pe ştiftu l lim itator, însă num ai pînă cînd v îrfu l de siguranţă va atinge rola de siguranţă. în clipa în care acţiunea acestor forţe încetează, furca, d ato rită atracţiei, ajunge în poziţia sa in iţială (adică se lipeşte de ştiftul lim itator), şi vîrful de sig u ran ţă se înd ep ărtează de rolă. A stfel, v îrfu l de sig u ran ţă exclude posibilitatea unei deplasări a furcii de la u n ştift lim itator la celălalt în tim pul în care roata oscilatoare parcurge ungh iu l suplim entar sub acţiunea unei lo v itu ri ocazionale. D acă această posibilitate n u a r fi exclusă, ceasor­ nicul a r fi expus să se oprească deoarece paleta de im puls, la rev en ire, nu ar mai p u tea in tra în c re stă tu ra furcii, ci ar răm îne în afara acesteia, eşa­ pam en tu l ră.mînînd blocat. Poziţia II rep rezin tă m om en tu l în care roata oscilatoare a p a r­ curs ung h iu l suplim entar, şi paleta de im puls a aju n s să atin g ă partea d reap tă a crestătu rii furcii. În tru cît, în m om entul atingerii, ro a ta oscila­ toare a re o viteză relativ m are, în tim p ce furca este imobilă, se v a p ro ­ duce o izbire (lovire) a p aletei de im puls de p eretele d re p t a l crestătu rii furcii. C a rezu ltat al acestei loviri, fu rca se va îndepărta de ştiftu l lim i­ tato r d in stînga. O dată cu d eplasarea furcii de la ştiftu l lim itato r din stînga, suprafaţa de repaus a paletei A, alunecînd pe suprafaţa de repaus a dintelui 1, va obliga ro ata eşapam entului să se rotească cu u n un g h i mic în sens co n trar m om entului transm is, p în ă cînd su p rafaţa de impuLs a pa­ letei ajunge în d re p tu l celei de pe dinte. P oziţia III indică m om entul în care ro ata oscilatoare, rotin d u -se spre dreapta, va prim i un im puls în acelaşi sens datorită trecerii d intelui 1 pe sub su p rafaţa de im puls a p aletei de in tra re A. T ransm iterea im pulsului se explică în felul u rm ăto r : ro a ta oscilatoare a p ierd u t din viteză producînd elib erarea roţii eşapam entului, ia r în m om entul alunecării paletei de in tra re pe su p rafaţa de im puls a d intelui 1, furcii i se im prim ă o viteză m ai 142

m are decît cea a ro ţii oscilatoare. A stfel, furca va lovi cu p a rte a stingă a scobiturii p aleta de im puls. Poziţia IV p rezin tă situ a ţia în care din tele 1, după ce a term in at p a r­ curgerea suprafeţei de im puls a paletei A, o părăseşte, ia r d intele 3 este gata să cadă pe p aleta de ieşire B. Cu aceasta se term ină tran sm ite re a im ­ pulsului către balansier. F urca în această poziţie se va afla la o distanţă de ştiftu l lim itato r din stingă corespunzătoare u n ghiului de cădere pe care-1 parcurge ro ata eşapam entului. U nghiul pe care-1 parcurge ro ata eşapa­ m entului d in clipa term inării tran sm iterii im pulsului pînă la atingerea celeilalte palete pe su p rafaţa de repaus d e către u n a lt dinte, necesar din m otive de siguranţă, se num eşte unghi de cădere. Este evident u n drum m o rt care n u produce tran sm iterea im pulsului, dar dacă se presupune că dintele 3 sa- cădea, respectiv a r atinge paleta de ieşire, înain te ca dintele 1 să fi tre c u t de p aleta de in trare, ceasornicul s-ar opri. A ceastă oprire a r putea fi produsă de o m ică im precizie în execuţie. Este deci absolut necesar să se prev ad ă această siguranţă. U nghiul pe care îl parcurge furca ancoră după ce dintele a tre c u t de su p rafaţa de im p u ls a paletei de in tra re p înă cînd v a atinge ştiftu l lim itator d in d reap ta se n u ­ m eşte unghi m ort. ;în poziţia V este a ră ta t m om entul în care dintele 3 a atins suprafaţa de repaus a paletei de ieşire B, iar paleta de im puls a p ă ră sit crestătu ra furcii. Furca încă n u a atins ştiftu l lim itato r din dreapta deoarece abia din acest m om ent începe să se m anifeste fenom enul de atracţie. în poziţia VI este rep rezen tată situ aţia în care dintele 3 a atras furca către ştiftu l lim itato r din dreapta. R oata oscilatoare oscilează liber, p a rcurgînd unghiul suplim entar. D upă atingerea am plitudiniii m axim e, roata oscilatoare rev in e sub acţiunea arcului spiral. Toate etapele (poziţiile) de funcţionare se vor rep eta p e n tru paleta de ieşire B.

4. Mărimi caracteristice ale eşapamentului cu ancoră E şapam entul cu ancoră are faţă de alte eşapam ente u n sin g u r elem ent în plus, şi anum e furca, adică elem entul care transm ite fo rţa de la ancoră la balansier. Totuşi, p rin această cinem atică eşapam entul se complică des­ tu l de m ult. D in această cauză, acţiunea reciprocă a elem entelor care fo r­ mează eşapam entul este destul de sensibilă la schim barea dim ensiunilor sau unghiurilor. Unghi de repaus este unghiul cu care se roteşte ancora în ju ru l a x u ­ lui din poziţia de repaus pînă cînd paleta ajunge cu m uchia D în d rep tu l vîrfului B al din telu i roţii eşapam entului (unghiul y.= DOB) (fig. 178, a). U nghiul de cădere conform celor a ră ta te m ai sus este u n g h iu l parcurs de roata eşapam entului din m om entul în care un dinte părăseşte su p rafaţa de im puls a unei palete pînă cînd a ltu l cade pe suprafaţa de rep au s a celei­ lalte palete. A cest unghi 3 are valoarea de l c30' şi trebuie să fie egal p en ­ tru am bele palete (fig. 179). Unghiul de im puls este u n g h iu l parcurs de ancoră în tim p u l în care se transm ite im pulsul. Acest unghi ? (fig. 178, b) de 8°30' este re p artiz at in felul u rm ăto r : 6C30' pe paletă şi 2° pe dintele roţii eşapam entului. în tre grosim ea d in telu i şi a paletei se respectă proporţia d e 1 :2. La aceste grosim i corespunde u n unghi central la cen tru l roţii ancoră de 3°30/ pen tru dinte şi 7° p e n tru paletă, ceea ce form ează u n unghi activ de 10°30'. 143

o

Fig. 178. U ngliiul de re p au s şi de im puls.

In tre lungim ea activă a fu rcii şi d istan ţa d in tre centi-ul axei balan­ sierului şi paleta de im puls ex istă u n ra p o rt de 3 :1. Aceasta înseam nă că in tim pul în care ancora p arcu rg e u n g h iu l activ de circa 10°, roata oscila­ toare va parcurge u n ung h i de circa 30°. La ceasornicele m ai mici unghiul activ al balan sieru lu i poate atinge m axim um 42°30'. D esigur, în acest caz, furca este re la tiv mai scurtă. T rebuie re m a rc at deci că ro ata oscilatoare în oscilaţia sa păstrează legătura cinem atică doar p>e u n u n g h i de 30°, pe cînd u n g h iu l total parcurs după un im puls este de 180— 540° (din poziţia m ijlocie in poziţia extrem ă şi înapoi). în fig u ra 180 se indică u n g h iu l de atracţie. Linia BO uneşte vîrfu l dintelui roţii B (respectiv p u n c tu l de contact d in tre din te şi paletă) cu cen tru l O al ancorei. în p u n ctu l B se ridică o perpendiculară A B pe d reapta OB. Această d reap tă îm p reu n ă cu d irecţia suprafeţei de repaus BC for-

Fig. 179. U ng h iu l de c ăd e re : la paleta de ieşire; & — la paleta de intrare.

144

meăză .unghiul: de atracţie S, Tocm ai ‘existenţa a c e stu i’ un g h ii determ ină descom punerea forţei în aşa fel în cît să ex iste o com ponentă care trage ancora în s p re 'c e n tru l roţii: ancoră. A cest unghi a re o v alo are d e d fc a 12°. F o rţa şi u n g h iu l de atracţie asigură poziţia fu rcii lip ite de ştiftu l lim itator în-peridadă în c a re .ro a ta oscilatoare p arcurge u n g h iu l s u p lim e n ta ra '• r ? P rin n o ţiu n ea de eliberare se înţelege procesul p rin care paleta an­ corei este scoasă de sub dintele ro ţii eşapam entului. M om entul care trebuie aplicat fUrcii” aîncorei p e n tru : învingerea atracţiei" şi elib erarea ei şe n u ­ m eşte m om ent de eliberare Şi este fu rn izat de că tre roata oscilatoare în niişbârea lui de rev en ire spre poziţia mijlocie. ;

ÎNTREBĂRI RECÂPJTULATIVE

I

\

3. 2. 3". 4. 5. 8.

C are sîn t e şa p am en te le u tiliza te la ceasornicele p o rtab ile ? P rin ce se cara cte riz ea ză a c e ste a ? ‘ C are sîn t p ă rţile com ponente a le e şap am en tu lu i cu c ilin d ru ? D escrieţi şi sc h iţa ţi c ilin d ru l şi ro a ta eşapam entului. D escrieţi fu n c ţio n a re a eşa p am en tu lu i cu cilindru. De ce şi la c ît tre b u ie linii ta tă a m p litu d in e a de. oscilaţie a ro ţii oscilatoare la attest eşa p am en t ? 7. Cum se face a c e astă lim ita re ? 8. C are sîn t d e z a v a n ta je le acestui eşapam ent ? .9. Cum se re g le a z ă e şa p am en tu l cu c ilin d ru ? »0. C um se clasifică e şa p am en te le cu a n co ră ? J î . C are sîn t e le m en tele de bază ce a lcătu iesc ace st e şa p am en t ? 32; De cite fe lu ri pot fi ro ţile e şa p a m e n tu lu i? C um a ra tă d in te le la acestea (schiţaţi-!e) şi ce e le m en te se d istin g la ele ? IM.- D ar a n co ra d e cîte fe lu ri poate fi ? F a c eţi c o m p a raţie in tr e ele. Cum se tra n s m ite im p u lsu l d e l f ro a ta e şa p am en tu lu i la b a la n sie r ? 35., Ce d ispozitive d e sig u ra n ţă e x istă lâ eşap am en tu l cu an co ră ? M .-D escrieţi p a le ta de im puls, ro la de im p u ls şi d e sig u ran ţă. 37. C are e ste ro lu l a tra c ţie i ? D e ce e x istă ştiftu ri lim ita to a re ? '* Î 8.-D escrieţi fu n c ţio n a re a e şa p am en tu lu i eu ancoră. 39: Ce m ă rim i cara cte ristice cunoaşteţi la eşap am en tu l cu a n c o ră ?

V

CAPITOLUL VI

OSCILATORUL A. GENERALITĂŢI

E lem entul, respectiv organul care realizează în fond m ăsurarea tim ­ pului la ceasornicele portabile este ro ata oscilatoare. •: î n com ponenţa oscilatorului in tră ro ata oscilatoare, a x u l balansieru­ lui, lagărele a x u lu i b alansierului, arcul spiral, ro la arcu lu i spiral, rola de 10 — Manualul ceasornicarului

im puls, ro lă de sig u ran ţă, com pasul, pitonul arc u lu i sp iral şi pu n tea halansierului. . • • în fig u ra 181, a e ste re p re z en ta t ax u l b alansierului. R oata se m on­ tează p rin tr-im a ju sta j cu strîngere, astfel in c it să poată fi rotită pe axul balansierului. P e acest a x se m ai m ontează, d e obicei, o rolă dublă (com­ pusă din ro la d e im puls şi rola de sigu­ ranţă).: In fig u ra 181, b este re p re zen ta tă o altă form ă a ax u lu i balansierului la care lipseşte um ărul, p e n tru sertizarea ro ţii os­ cilatoare. C apătul e x te rio r al arcului spiral se v a fixa de o p a rte fixă a m ecanism ului. A xul b alan sieru lu i se sprijină în lagăre cu p iatră cu g a u ră şi p iatră de acoperire sau îh anum ite constru cţii speciale. P e n tru a se u im ări m odul de f u n c ţ i o 0 n are a reg u lato ru lu i cu roată oscilatoare şi Fig. 18], A xul b a la n sieru lu i. arc spiral se ia u n m ecanism cu r o a t a oscilatoare m o n tată insă fără eşapam ent şi, dacă balan sieru l se găseşte în poziţie m i j lo t ie (de repaus), se ro ­ teşte ro a ta oscilatoare cu u n unghi de circa 903. P rin aceasta arcul spiral care a fost ten sio n at ajunge in tr-o sta re tensionată şi înm a­ gazinează o an u m ită energie potenţială, fiind deform at. E liberîndu-se roata oscilatoare, sub acţiunea forţei arcului, ea se va p une in m işcare in sensul revenirii la poziţia m ijlocie, adică energia poten ţială se transform ă în e n er­ gie cinetică. In tim pul acestei m işcări, ro ata oscilatoare, respectiv m asa ei acum ulează o an u m ită energie cinetică. D ato rită inerţiei, roata oscila­ toare, în tim p u l oscilării, v a trece dincolo de poziţia mijlocie pînă cînd inerţia sa va fi com pensată de fo rţa elastică a arcului. In acest m om ent i atins elongaţia m axim ă unde dispune d in n o u d e o energie potenţială care se va tran sfo rm a în energie cinetică în tim p u l întoarcerii către poziţia mij­ locie. D acă .frecarea în lag ăre şi frecarea cu a e ru l n u ar consuma tre p ta t energia înm agazinată în sistem prin prim a scoatere din poziţia m ijlocie (de echilibru), oscilaţiile acestea a r continua la in finit. D atorită însă acestor frecări, oscilaţiile se am ortizează. De aceea este necesar ca balansierului să i se tran sm ită la fiecare oscilaţie sim plă o an u m ită energie sub forma unui im puls. B alan sieru l poate fi realizat în foarte m u lte variante constructive l i funcţie de destin aţia m ecanism ului, de precizia im pusă, de condiţiile de exploatare şi de u n şir în tre g de factori. în fig u ra 182 este re p re z en ta t un balansier cu toate părţile sale com­ ponente. R oata oscilatoare 1 este m ontată pe ax u l balansierului 2. Arcul spiral 3 e ste m o n tat pe o ro lă 4 fixată pe acelaşi ax. E xtrem itatea exte­ rioară a arcului sp iral este fixată rigid în b u tu cu l 5 (pitonul) fix at în tr-u n orificiu a l p u n ţii balan sieru lu i 7 prin in term ed iu l şurubului 6. P arte a 7 serveşte d re p t su p o rt p e n tru lag ăru l su p erio r al axului balansierului şi este dem ontabilă p rin şu ru b u l 8 de platina (baza) ceasornicului. L agărele ax u lu i balan sieru lu i sîn t fo rm ate d in cîte o p iatră de aco­ perire 9 şi o p ia tră cu g au ră 10. La lagărul su p erio r p iatra de acoperire 10 este m o n tată în tr-o plăcu ţă (arm ătură) 11 ce se fixează cu două ştiftu ri 12 de p u n te a balansierului. P ia tra cu gaură este m ontată direct în puntea ba146

larisierului. L agărul inferior este identic cu cel su p erior num ai că aici pia­ tra: eu g au ră este m ontată direct în platină, ia r p lăcu ţa 13 s e fixează^ cu două şu ru b u ri 14 în. platină. în ju ru l lagărului superior, respectiv în ju ru l plăcuţei se poate ro ti u n b ra ţ n u m it compas de reg lare 15. D in felul cum

« este m o n tat se poate observa că poziţia lui este fix ată d ato rită frecării în tre orificiul circu lar u şor conic şi plăcuţa 11 a p ietrei de acoperire, conică in exterior. Com pasul la o ex trem itate are form a u n u i indicator al cărui vîrf ajunge în d re p tu l u n ei scări gradate în p u n te a balansierului. în direcţia opusă este p rev ăzu t cu o p relungire in care se fixează două ştiftu ri în aşa fel incit p rin spaţiul d in tre ele să treacă spira ex terioară a arcu lu i spiral într-o zonă apro p iată de p u n ctu l de fixare în butuc. De fapt, în figura 182 unul d in tre ştiftu ri este înlocuit cu o cheie com pusă d in coloana 16 cu o prelungire orizontală şi d in ştiftu l 17. S pira ex terioară a arcului sp iral este introdusă în această cheie. Acest dispozitiv îm piedică spira ex terio ară a arcului spiral să iasă din cheie la apariţia u n o r zguduituri sau şocuri. 147

Dacă- se deplasează^ v îrfu l com pasului (p riv it de sus' în'scrisu l orar),• lungim ea arcului cuprinsă ‘în tre b u tu c şi aceste ştifturi^se'^Vă micşor®,'iar' cea cară iă 'p a rte la ; oscilaţie va creşte,' ceea ce v a 'd e te rm in ă 'o creştere a' perioadei d e oscilaţie, ia r ceasornicul v a : răm în e în 'u rm ă . La o -a s tfe l'd e deplasare, e x trem itatea com pasului care serveşte ca indicator se va deplasa spre literele R sau S sau cu sem nul -r-- m arcate pe pu n tea balansierului (litera'R provine de la cuvîntul 'retard d in franceză, respectiv slow d in en ­ gleză care înseam nă în- urmă,- t î r a u r îft^et)teDimpotriyă, dacă se deplasează com pasul îrise ris ^ o n tra r" lungim ea' a ctiv ă ţ a r c u l u i spifal scade, perioada se t'a micşoraV iar'ceasu i„v a m erge înainte.' Indicatorul se va-deplasa spre literele A sau F sau spre. sem nul + ; (în fi-ăriceză^^ance înseam nă înainte, ia r fost în engleză, repede). în_ felul acesta , com pasul rep rezintă!'im dispozitiv de reglare a pe.noadei de oscilaţie a balansierului. E ste ev id en t că porţiunea arcului spi­ ral pe care^se poate deplasa cpmpasţri de. fe g la re J re b u ie să fie o curbă circulară concentrică cu centrul de ro ta ţie al com pasului (adică cu axul balansierului). în caz contrar, p rin deplasarea com pasului, arcul spiral s-ar deform a şi astfel a r apărea p ertu rb aţii m ari în funcţionarea ceasornicului. Fiind vorba de ceasornice portabile, care în tim pul funcţionării ocupă cele m ai d iferite poziţii,- este ev id en t că ro ata oscilatoare nu trebuie să aibă bătăi fro ntale;'adică în tim pul oscilaţiei tre b u i^ să se m enţină în tr-u n plan şi să fie foarte bine echilibrată. R oţile oscilatoare fără şuruburi se echilibrează prin în d ep ărtare de m a te ria l p rin g ău rire din obadă în zona care are u n surplus, de masă, Roţile oscilatoare cu şuruburi fixate in ju ru l circum ferinţei se echilibrează prin în şu ru b area m ai m u lt sau m ai puţin adine a şuruburilor, înlocuirea u n o r şu ru b u ri cu altele, fixarea unor ron­ dele în tre şu ru b şi obadă. Aceste, şu ru b u ri servesc şi la m odificarea m o­ m entului de in erţie al balansierului. 3. PERIOADA DE OSCILAŢIE

M ărim ile care influenţează perioada de oscilaţie sîn t : — m om entul de inerţie al tu tu ro r m aselor ce se află în m işcare da Oscilaţie ; — m om entul director al arcului-spiral care depinde de lungim ea ar­ cului spiral, de dim ensiunile secţiunii arcului şi de caracteristicile meca­ nice ale m aterialului folosit. T rebuie subliniat fap tu l că m om entul de in eilie al unei m ase creşte cu p ă tra tu l d istanţei pînă la a x a de oscilaţie. Dacă se consideră că o u n itate de m asă se găseşte la o distanţă: de 2 cm faţă de axă, ea va avea un m om ent de in erţie de 22= 4 ori m ai m are decît aceeaşi u n itate de m asă situ ată la d istan ţa de 1 cm de axă. Din această cauză, la o ro ată oscilatoare, p e n tru a se obţine un anum it m om ent de inerţie, se recom andă urm ătoarea soluţie : butuc mic, spiţe sub ţiri şi uşoare jji obadă m ai grea. Folosirea u n u i disc plin în locul roţii cu spiţe, la, acelaşi m om ent de inerţie, a r presupune o m asă m u lt m ai m are. A cest lucru a r avea drept urm are o în c ă rc a re su p lim en tară a c e p u lu i şi a lag ărului. , D iam etrul arcului spiral treb u ie să n u fie nici m ai mic de 1/2 din dia­ m e tru l roţii oscilatoare, însă nici m ai m are de 2/3 din acelaşi diam etru.

C. TIPURI CONSTRUCTIVE OE ROJI OSCILATOARE Şl ARCURI SPIRALE.

a. Roata oscilatoare. Se cunosc m ai m ulte tipuri;: 1) Roata oscilatoare sim plă m onom etalică (fig. 183, a) este executată din alam ă, a lp aca.sau bronz cu beriliu. O bada ro ţii oscilatoare n u este sec­ ţionată (întreruptă)'. în trecu t, aceste ro ţi se foloseau n u m ai la ceasornice de calitate inferioâră, deoarece dacă se utilizează îm p re u n ă 'c u u n arc spiral din oţel sau bronz care îşi m odifică elasr ticitarea odată cu v ariaţia tem p eratu rii, ■' această m odificare trebuie com pensată de o m odificare a m om entului de in e r­ ţie al roţii oscilatoare. Astăzi se folosesc roţi oscilatoare m onom etalice şi'-la cea­ sornicele de calitate • bună, deoarece Fig.. 183.- R oată-oscilatoare sim plă. noile m ateriale folosite p e n tru arcu rile spirale wu-şi m odifică caracteristicile la variaţiile te m p e ra tu rii.'P e de altă parte, se cunosc astăzi metode dinam ice de echilibrare a balansierului, fa p t care n u m ai face necesară utilizarea şu ru b u rilo r de echilibrare. 2) Roata oscilatoare m onom etalică cu şuruburi' (fig. 183, b) este p re­ văzută pe su p rafaţa exterioară cu găuri file ta te p e n tru şuru b u ri p rin a căror înşu ru b are m ai m ult sau m ai p u ţin 'ş e m odifică valoarea m om entului de inerţie. 3) Roata oscilatoare anizotropă (fig. 184) se ştan ţează-d în tr-u n m a­ terial anizotrop, de exem plu zincul, sau u n aliaj cu adaos redus de cupru, lam inat. Acest m aterial se caracterizează p rin aceea că cristalizează în re­ ţea hexagonală oare are o alu n g ire în direcţia axei principale de trei ori m ai m are decît în alte direcţii. La lam inare, m ajo ritatea cristalelor se aranjează cu axa principală în d irecţia lam inării a— b. Dacă se ştanţează roţile oscilatoare astfel încît cele două spiţe să fie o rientate după direcţia lam inării, se va obţine o alungire, respectiv o m odificare a m om entului de in erţie la creşterea tem p eratu rii. Aceas­ tă soluţie a fost propusă, in an u l 1928. de către S traum ann. Aceste roţi oscila­ toare pot com pensa erori d a to rită tem ­ peratu rii de 1— 2 s/°C-24 h.~ 4) Roata oscilatoare de com pensa-, ţie bimetalică (fig. 185) are obada for- J m ată din d ouă m etale {două.'inele din m etale diferite), lip ite în tr e /e le , ce se caracterizează-^ p r in tr - u n , coeficient de dilatare diferît. ' Astfel, de exem plu, inelul in terio r se execută din oţel, ia r cel exterior, din alamă. O bada este în tre ru p tă în două locuri I, in im ed iata apropiere a- spiţe­ F ig. 184. R oată oscilatoare anizotropă. lor. La o scădere a tem p eratu rii; cape­ tele libere ale obezii se deschid, d istan ţin d u -se de centru. Astfel, m om en­ tu l de in erţie v a creşte şi va com pensa te n d in ţa de g răb ire dato rită arcului spiral (fig. 185, a). Invers, .la, o creştere a tem p eratu rii; capetele se vor apropia de cen tru . A stfel m o m en tu l de in e rţie ; v a scădea şi-v a com pensa astfel ten d in ţa d e întârziere d a to rită arcului sp iral (fig. 185, 5). 149

T In afa ra tip u rilo r p rezen tate şe cunosc şi alte variante, de exem plu ro ata oscilatoare Volet, ro ata oscilatoare G uillaum e. P rim a constă dintr-o obadă d in in v a r şi spiţe d in alam ă (fig, 186, a). F elul cum se poate com-

Fig. 185. R oată oscilatoare de com pensaţie.

Fig. 186. R o ată oscilato are Volet.

pensa v a ria ţia de m ers, d ato rită in flu en ţei tem p eratu rii asupra arcului spi­ ral, se poate observa d in fig u rile 186, b şi 186, c. ' b. Arcuri spirale. P recizia de funcţionare a ceasornicelor este d'ată, în p rim u l rînd, de calităţile arcu lu i spiral. La p rim ele ceasornice mici, ba­ lan sieru l oscila fără a avea u n a rc sp iral (Foliot). O scilaţiile au fost neuni.forme. şi perioada n u p u tea fi egală. în 1675; C. H uygens a descoperit şi folosit arcu l spiral (fig. 187). A rcul fiind executat din cupru sau oţel avea 15t)

puţine spire. Cu toate aceste neajunsuri a adus ceasornicelor cu balansier îmbunătăţirea necesară pentru a atinge precizia d e funcţionare a ceasor­ nicelor cu pendul din acea vreme. In jurul anului 1700, de La Hire a propus folosirea unui arc ondulat (fig. 188). Au mai existat şi alte propuneri, ca, de exemplu : arcul elicoidal

a Fig. 187. A rcul sp ira l a l lui Iluygens.

Fig. 188. A rcul lui d e L a H ire.

Fig. 189. A rcu ri elicoidale.

cilindric (fig. 189, a) p rev ăzu t cu curbele term inale (de capăt 1 şi 2, p rin care se realiza leg ătu ra eu b alansierul şi b u tu cu l de frecare al arcului e li­ coidal. A cest arc a fost introdus, în 1782, de către J . Arnold. C urbele 1 şi 2 aveau şi ro lu l de a asigura arcului o d esfăşu rare uniform ă In tim pul osci­ laţiilor. Au fost şi alte propuneri, ca : arcul conic (fig. 189, i>), al lui L. B erthoud, arcu l tip butoi (fig. 189, c) al lui F. H a v rie t etc.-Astăzi la ceasorni­ cele portabile se folosesc num ai ax-curi sp irale şi arcuri elicoidale cilindrice. 1) A rcu l spiral plat este fix a t cu cap ătu l in terio r d e rola 1, ia r cu capătul e x terio r de butucul 2 (fig. 190, a). R ola 1 este crestată, ceea ce face posibilă ro tire a ei pe axul balansierului. A cest a rc are dezavantajul că în tim pul deschiderii (fig. 190, b) şi al strîn g erii (fig. 190, c) n u se desfăşoară concentric. A stfel ap ar an u m ite solicitări la te ra le ale cepurilor pe lagăre care în u ltim a analiză provoacă abateri ale m ersului. 2) A rcu l spiral B reguet (fig. 191). Ceasornicarului A. L. B reguet îi aparţine ideea de a ridica ultim a spiră (exterioară) în tr-u n alt plan . i < I I i

i .

Fig. 190. A rc sp ira l p lat.

Fig. 19). A rc sp ira l Breguet.

151

3). A rcu l elicoidal:cilindric (fig. 192). In g in erul francez E ;: .P h lllipe a . determ inat,' îri; 1861; condiţiile c e j j treb u ie îndeplinite: de curbele \ ‘u term inale. De atunci ele po artă de-, rt) n u m irea d e curbele term inale P h iif lips. E le îşi găsesc aplicaţie la arcu ­ rile cronom etrelor m arin e.' A cestora ral le lipseşte com pasul de. reglare, şi Fig.»l§2. A rc u l " Fig. 1W7Â*C spi elicoidal a l lui d re p t şi sting. spira term in ală 1 este legată direct Philips. . ;i ' de b u tu cu l 2, care îndeplineşte şi ro ' Iul de reglare. în funcţie de sensul de în făşu rare se deosebesc arcu ri spirale sp re stingă (fig. 193,a), re sp e c ­ tiv a rc u ri spirale sp re d re a p ta (fig. 193, b), Ca m ateriale p e n tru arcu l sp iral se folosesc : oţel, cupru, bronz şt aliaje speciale. /.

D. COMPENSAREA BALANSIERULUI

F actorii care in fluenţează perioada de oscilaţie a balansierului a u fost a ră ta ţi în m od d etaliat la ceasornicul d eşteptătdr. La ceasornicele por­ tabile, de o însem nătate deosebită este echilibrarea corectă a balansierului. Deoarece în p riv in ţa preciziei, p reten ţiile sîn t m iilţ mai. m ari la ceasor­ nicele de m înă şi de b u zu n ar decît la ceasornicele deşteptătoare, se im pune ca o prim ă im p o rtan tă m ăsură elim in area variaţiei de mers, respectiv v a­ riaţia perioadei de oscilaţie, la v ariaţii de tem p eratură. Com pensarea b a lansierului, adică a n ih ila re a efectului produs de v ariaţia tem p eratu rii a s u ­ pra elasticităţii arcu lui sp iral se realizează p rin obţinerea unui efect contrar la roata oscilatoare. Cel •m ai des în treb u in ţate în tre cu t au fost roţile oscilatoare bim etalice de com pensaţie cu două spiţe, cu obada din alam ă şi oţel, descrise anterior. Fenom enul de com pensare se poate u rm ări m ai uşor in tabela 7. T a b e la 7. Fenom enul de compensare Temperatura

C reşte

- Modificările produse asupra.arcului spiral .

E lasticitatea arcu lu i sp ira l scade

Modificarea mersului ceasornicului

în tirz ie

Compensarea prin roata . oscilat oare .

■

O bada, resp ectiv c a p e te le se a p ro p ie d e c e n tru l d e os­ cilaţie ; m o m en tu l d e in e r­ ţie scade şi a p a re deci te n ­ d in ţa d e grăbire, e f e c t : ce , a n ih ileaeă efectul p ro d u s de scăderea elasticităţii; a rc u \ lu i sp ira l ” j .. , ' O badaf r e s ^ c tiv 'c a p e ţe le se

S cade

152;

E lasticitatea a rcu lu i s p ira l c reşte - >"

G răbeşte

, d e p ă rte a z ă !d e . c e n tru l de o s c ila ţie ; riiom eritul de in e rţie creşte şi' a p a re deci te n d in ţa d e în tirz ie re, efect ce anih ilează te n d in ţa d e g ră b ire pro v o cată d e creş­ te re a e la sticită ţii a rcu lu i spiral . . . .

■ -» al Roata oscilatoare bimetalică cu compensare.'în figură 194 estero-^ prezentată •o ro ată oscilatoare bim efelică ‘ cii com pensare. La • ceasornicele bune se deosebesc două categorii d e ş u r u b u r i: • : ?* — p a tru şuruburi*â! de ech ilib rare şi d e ‘m odificare' a m om entului5d e inerţie dispuse aşa cum se vede în figura. Ele â ir capul m ai inie,- circă ju ­ m ătate din în ălţim ea capului celo rlalte şuruburi. A ceste' şuru b u ri de aUr sau alam ă treb u ie s â fie astfel în şu ru b a te în obada roţii balansierului in c it să nu se d eşu ru b eze în tim pul oscilaţiilor b a la n s ie ru lu i; totodată, în ş u r u ­ barea treb u ie să' se facă destul de uşor; p en tru ' Ca m odificarea’ m om entului d e inerţie să n u necesite dem ontarea b a la n sie ru lu i; ‘ şu ru b u rile de “com pensare sîn t to ate celelalte şu ru b u ri ce serv&sc la realizarea com pensaţiei dorite. în obadă roţii oscilatoare-sînt m ai m'Ulte găuri filetate p e n tru a face posibilă m u tarea u n o r şu ru b u ri sau înlocuirea unora cu altele; La ceasornicele precise (fig. 195), aceste şu ru b u ri de com ­ pensare n u sîn t lâ fel de grele (âu diferite înălţim i şi dim ensiuni ale capului şurubului). P rin m u tarea şu ru b u rilo r de com pensare de la locul de' secţionare (capătul liber) al obezii, sau înlocuirea lor cu altele :m at uşoare, se reduce efectul de com pensare. D im potrivă, p rin m u tarea u n o r şuruburi su p lim en tare spre capătul lib e r ăl obezii, sau înlocuirea lor cu altele mâi grele, se m ăreşte efectul d e com pensare. în acest fel roata osci­ latoare poate fi ad ap tată d iferitelo r calităţi ale arcului spiral. O peraţia d e reglare a ceasornicului in felul descris poartă d enum irea de reglare fină. ! La ceasornicele de calitate superioară, com pasul de reglare se reco­ m andă să fie lă sa t în poziţia m ijlocie, şi reg larea m ersului să se execute-ou ajutorul, şu ru b u rilo r d e echilibrare. Acest mod de reglare a m ersului e s te m ult m ai ind icat deoarece, de exem plu, la u n ceasornic G lasshutte printr-osingură ro taţie a două d in tre şu ru b u rile 1 opuse se obţine o m odificare a m ersului cu 60 s în 24 h dacă şu ru b u rile sin t de a u r (greutate specifică, mare). Dacă şu ru b u rile sint d e alam ă, p e n tru obţinerea un ei variaţii d e m ers identice, şu ru b u rile treb u ie ro tite m ai m u lt (cu circa 1/4 de ro ta ţie în. plus).. La ro tirea şu ru b u rilo r în sensul scoaterii lo r'd in obădâ se ob ţin e, o .întârziere, ia r la înşurubare, o g răb ire a m ersului ceasornicului. ' Este ev id en t că reglarea-com pensaţiei este o operaţie destul de difi— cilâ şi costisitoare. La aceasta se m ai adaugă şi fap tu l că orice ceasom ie

3

Fig. 194. R o a tă oscilatoare b im e­ talică d e com pensare.

.F ig . 195. Ş u ru b u ri d e com ­ p e n sa re şi ş u ru b u ri de ech ilib ra re.

153:

w

treb u ie verificat în şase poziţii deosebite p e n tru a avea sig u ran ţa că el în exploatare funcţionează corect. D in această cauză, cercetările au fo st în­ drep tate spre găsirea u n o r m ateriale p e n tru arcu l sp iral care să n u sufere m odificări ale elasticităţii, astfel în cît com pensarea cu roata oscilatoare să nu; m ai fie necesară. A ceasta cu a tît m ai m ult, cu c it com pensarea, deşi poate atinge p erform anţe deosebite, apro ap e de perform anţe ideale, n u este ren tabilă d ecît la cronom etrele de m arină şi ceasornicele d e înaltă preci­ zie, care însă au p re ţu ri ridicate. b. Arcul spiral compensator Perret. La începutul secolului nostru, odată cu ap ariţia aliaju lu i d e n u m it invar (aliaj nichel-oţel), ce se caracte­ rizează p rin tr-u n coeficient fo arte m ic de d ilataţie term ică, s-a încercat să se execu te arcul sp iral d in acest aliaj, în sp eran ţa că şi elasticitatea va fi in v ariab ilă cu tem p eratu ra. Încercarea n u a x-euşit deoax-ece in v aru l are o d u rita te (elasticitate) prea m ică p e n tru un arc. P e ire t a încercat să reali­ zeze arcu l sp iral d in tr-u n a lt aliaj al n ichelului cu oţel şi roata oscilatoare din in v ar. Şi astăzi există ceasornice la care s-a ap licat această solxiţie. Re­ zultatele o bţinute au fost m ai b u n e d ecît în cazul folosirii unei ix>ţi osci­ latoare m onom etalice sim ple de alam ă şi arc spiral de oţel. A cest lucru este explicabil deoarece la această soluţie s-a îm b u n ătăţit num ai ro ata os­ cilatoare care, fiind ex ecu tată din invar, nu-şi modifică m om entul de in er­ ţie deoarece n u se m odifică d im ensiunile ei. în acest fel însă n u a fost elim inată m odificai'ea perioadei d ato rită variaţiei elasticităţii arcului spiral. c. Arcul spiral din elinvar. A rcul spiral care nu-şi modifică elastici­ ta tea a fost descopei’it de G uillaum e, p rin folosirea aliajului d enum it elinvar. A stfel, p rin folosirea u n ei roţi oscilatoare din in v a r şi a arcului spiral din elin v ar nu m ai a p a r variaţii de m ers la variaţii de tem peratură. A ceastă com binaţie se reco­ m andă la ceasornicele de cali­ ta te medie şi superioaiâ. A rcul spix-al d in elinvar este ieftin, in schim b ro a ta osci­ latoare din invar este scum pă, deoarece in varul se prelucrează greu. O i» a tâ ieftină poate fi realizată de fa p t num ai din alam ă, d a r aceasta introduce din nou o abatere d a to rită dilataţiei i'oţii oscilatoare la variaţii de tem peratură. d. compensare suplimentară. Va­ riaţia de m ers care ap a re la ceasornicele echipate cu arcul Fig. 196. R oata oscilatoare eu com pensare spiral din e lin v a r şi ro ata osci­ su p lim e n tară . latoare m onom etalică din alamă se elim ină, uneori, cu aşa-num ita com pesare suplim en tară (fig. 196). O bada n u este secţionată, fiind executată din alamă, ca şi spiţele. Spre deosebire de roţile oscilatoare sec­ ţionate, şurubuxile 6 n u au nici u n rol în ceea ce pliveşte compensai-ea. De fapt, această roată oscilatoare n u a r necesita şuruburi, însă s-a u păsti'at din punctu l de vedere al aspectului şi p e n tru av an tajul că m orţţentul de 154

inerţie al balan sieru lu i poate fi reg lat uşor. A stfel, d e exem plu, în figură şuruburile 6 a u fost m icşorate p în ă s-a o b ţin u t m om entul d e inerţie dorit. Ce apare n o u la acest balansier este com pensaţia su p lim en tară pe p o rţiu­ nea a— 6, fix a tă d e obadă p rin şu ru b u rile 2. C om pensaţia su p lim en tară constă d in tr-u n segm ent de a rc d e cerc avînd in e x te rio r alam ă, şi în •in­ terior oţel, şi n u e ste altceva d e c it o p o rţiu n e oscilatoare bim etalică de compensaţie. L a creşterea tem p eratu rii, capătul lib er (exterior) 7 se curbează, apro p iin d u -se de cen tru . Ş u ru b u rile 3 şi 4 sin t şu ru b u ri de compensare. P rin schim barea lo r se poate m ări sa u m icşora efectul de compensare. E fectu l d e com pensare al porţiunii scurte a— b, av în d şu ru ­ burile 3 şi 4 re la tiv mici, n u e ste m are. D ar aceasta nici n u este necesar deoarece la c reşterea te m p e ra tu rii treb u ie com pensată num ai cre şterea di­ m ensiunilor ro ţii oscilatoare (şi n u treb u ie com pensată v ariaţia elasticităţii arcului spiral,- el fiin d ex ecu tat d in elinvar). M om entul d e inerţie al roţii oscilatoare v a răm în e deci co n stan t dacă şu ru b u rile 3 şi 4 au fost a ra n ­ jate corespunzător, ceea ce se obţine p rin încercări. C easornicul va func­ ţiona deci co rect şi la variaţie de tem peratură. în re a lita te însă arcul spiral din elin v ar p rezin tă totuşi o m ică variaţie a elasticităţii care poate fi com­ pensată de com pensaţia su p lim en tară p rin fix area şurubului 3 în orificiul filetat 1, la ex tre m ita te a liberă a porţiunii cu—b. La balansierele cu com­ pensaţie su p lim en tară arcul sp ira l de elin v ar n u poate fi înlocuit cu un arc de oţel. A ceasta în tru c ît com pensaţia sup lim entară n u poate anihila variaţia elasticităţii arcului sp iral de oţeL E linvarul este to t u n aliaj oţelnichel cu u n adaos de crom, m angan, w olfram , w anadîu şi m olibden care m ăreşte considerabil elasticitatea. Acest aliaj a fost descoperit în a n u l 1919. T rebuie su b lin iat fap tu l că atunci cînd se vorbeşte de m om entul de inerţie se înţeleg to a te m asele fix ate pe ax u l balansierului. Cum însă ac-esta depinde de m asa şi raza de inerţie la p u terea a 2-a, este evident că influenţa cea m ai m are o vor avea obada balansierului şi şu ru b u rile fi­ xate în ea. A rcul sp iral de elinvar p rezin tă două avantaje faţă de c-el din oţel, şi anume : — o v ariaţie fo arte mică a e la s tic ită ţii; — in flu e n ţa cîm pului m agnetic este redusă. D ar acest a rc a re şi u n dezavantaj faţă de cel de oţel, şi anum e elas­ ticitate, resp ectiv d u rita te redusă, care face ca acest arc să fie uşo r deformabil la atingerile inevitabile d in tim pul dem ontării. e. Arcul spiral din nivorax. A cest aliaj se caracterizează prin elasti­ citate constantă şi ridicată, e ste am agnetic şi inoxidabil. în tr e a rcu l spiral din elin v a r şi n iv o rax se situează arcurile din m etal invar, d u ri val şi izoval. P en tru a pi'ofita lâ m axim um de avantajele acestui aliaj, arcul spiral din nivorax treb u ie folosit cu o ro a tă oscilatoare care să fie, de asem enea, in ­ sensibilă la v ariaţii de tem p eratu ră, adică din invar. La ceasornicele de calitate inferioară ro ata oscilatoare n u se execută din in v a r deoarece acesta se prelucrează foarte greu. Aici se poate folosi cu succes ro a ta oscilatoare S trau m an n (din zinc lam inat). De fapt, această com binaţie ex ecu tată în mod corect poate fi u tilizată şi la ceasornicele bune şi chiar la ceasornicele de precizie. f. Roata oscilatoare din bronz cu beriliu. Aceiasta e ste o ro ată sim plă, 'nesecţionată şi se caracterizează p rin fa p tu l că este am agnetică şi poate

i i îriibuhătăţită, obţinindu-se o d u rita te m u lt m ai ridicată d ec ît a celei din Âlamă să u alpaca. A stfel-p erico lu l de deform are este m u lt m ai mic.- în ceea' ce p riv e şte oorripfensarea,- ro a ta oscilatoare din acest alia j n u prezintă n ic i o n o u tate, adică în com binaţie trebuie, folosit -Un arc sp ira l fără m odificareă elasticităţii, cu te m p e ra tu ra p e n tru obţi-herea^unor. re z u lta te bune. £. LAGĂRUL BALANSIERULUI

j*orm a Cepului 'axului b alan sieru lu i a fost tr a ta tă la capitolul IV,: Me­ canism ul de transm isie, f a scopul re d u c e rii frecării şi o b îin e riiu n o r am pli­ tudini-m ari, cepul are un d ia m e tru mic 0,07—0,12 mm. S u p rafeţele.a?iiv e (care vin în co n tact cu pietrele ce alcătuiesc lagărul) -trebuie să fie foarte bine p relu crata şi să prezinte o su p ra fa ţă oglindă. L agărul p e n tru axul: bac lârisierului este alcătu it aproape exclusiv din cite o p ia tră d e tre ce re-şi lina de acoperire. - • ....... ? • în figura 197-se ara tă u n m od av antajos de m ontare a pietrelor; P ie ­ trele sin t m o n tate p rin bordurare. Locul de bord virare este indicat • p rin litera b. D istan ţa d in tre -p iatra de acoperire şi cea de -trecere-■©“te---de 0,05 mm. A ceastă distanţă a re un rol deosebit de im p o rtan t în tru cît de-ea - depinde formarea peliculei- de ulei’ a tît de n e cesara funcţio­ nării corecte a ceasornicului.... Se mai- observă că piatra cu g a u ră . e>te cavă pe partea din care in tră cepul în scopul uşurării in tro d u ce rii lui în, la­ găr. Dacă cepul n u a r avea p r a ­ gul p, ar ex ista pericolul ca ia o ungere prea abundentă uleiul u să se scurgă de-a ,lungul, axu­ lui, ajungînd pe arcul spiral Fig. 197 L agărul b a la n sieru lu i cu p ie tre m on­ unde s -a r întin d e producind li­ ta te p rin bord urare. pirea spirelor, ' d ato rită cărui fap t ceasornicul va grăbi foarte m u lt sau-se va opri. în figura 198 este repre­ Wmm zentat un lagăr p e n tru axul,.balaţisierului cu, p ietre presate. Acesta p re zin tă dezavantajul că uleiul u se va în tin d e ( s e v a corisUma),' scurgîndti-se pe su­ prafeţele s d in tre p u n tea balan­ Fig. 108. L agărul b alan sieru lu i cu p ie tre m on­ ta te p rin presare! sierului şi plăcuţa p e n tru p iatra de acoperire şi deci c e p u l' Va oscila fără ungere. Situ aţia poate fi îm bun ătăţită d a c ă se practică teşitu­ rile t d in fig u ra 199, a d a to rită căro ra s e obţine d in no u u n film d e ulei ce-îm piedică în tin d e re a u leiului, v rr;-..v : O soluţie şi m ai b ună este rep rezentată în figura 199, b u n d e con­ diţiile de ung ere sîn t la fel d e b une ca la p ietrele:m ontate p rin bordurare, p ia tra cu gaură prezentînd o su p ra fa ţă bom bată înspre, p ia tra de acoperire. Ş i în acest caz.se practică te şitu rile t (partea stîngă) deoarece eventualele 156

m uchii a sc u ţite .© .ar putea favoriza în tin d erea.'u leju lu i.sp re suprafaţa.de. contact b ,'în tre p u n te şi plăcuţă;;iin»-. r= v h . v a ' « m '■ •/••'Din n ecesitatea de a se reduce frecarea, d ia m e tru l cep u lu i b a la n sier n ilu l7tre b u ie sa fie foarte mie, O dată cu red u cerea diam etriilui cepului, cieşte pericolul ru p erii lui la şocurile şi loviturile inevitabile la c a re e ste supus ceasornicul portabil. Acest pericol e ste m ă rit şi de tra ta m e n tu l te r­ mic (îm b unătăţirea) axului balansierului. L a aceasta se m ai adaugă şi g re u ­ tatea, resp ectiv'T nerţia destul de m are d ato rită m asei m ari a roţii oscilat

v .\

~

Fig. 193. S oluţii im b u riâ ţâ ţite cu p ietre m o n ta te p rin p re sare .

toare. Dinu aceste m otive, astăzi toate lagărele p e n tru balansier sint prevăzute, Cu un; sistem de am ortizare a şocurilor şi p reluarea lor în final chiar de fu s şi nu de către cepuThalansierului. C easornicele echipate ciL u n sistem oarecare de am ortizare a şocu­ rilo r sîn t cunoscute şi-şu b denum irea de ..ceasornice antişoc. In principiu, ucest sistem funcţionează, astfel (fig. 200) : piâţră-de acoperire’ 1 se'a flă sub .-xţiunea u n u i arc 2, lâ r la ap ariţia unui şoc jh direcţia, axială, p iatra se n iii că a tit de m u lt incit u m ăru l 3 se va lovi de p a rte a fixă'. P e n tru a m o rti­ zarea u n o r şocuri laterale p ia tra de trecere este- m ontată în tr-o bucşă cu suprafaţa.- conică: 4, care Ia. ap ariţia şocului poate să se deplaseze., lateral (însoţită şi de o ridicare) şi deci porţiunea 5 a fusului, care e s te 'm u lt m ai rezistentă d ecît cepul, se y a lovi de p artea fixă. In realitate nu există şocuri laterale sa u axiale* ci ele au o direcţie oarecare. Ele însă pot fi descom­ _____ ___ ____ puse oricînd d upă; cele două direcţii am intile, şi a m o rtiz a rea şocului se va face felul descris. A u fost co n stru ite diferite sisteme de am ortizare a< şocurilor ca : Inca-bloc, Pase-choc, K if, Choc-Resist, M onorex etc. în fig u ră '’ 201 e ste rep rezen tat sistemul Inca-bloc, la c a re piatra'C u g au ră si piatra 3 * de acoperire s în t m ontate în tr-o bucşă 1 ce aluneca pe o porţiune conica 'i, tu n a Fig. 200. P rin c ip iu l a m o rtiză rii şoapăsată în locaş d e u n arc 3, care calcă pe eurilo;. p iatra d e aco p erire. ’iîn fig u ra 202 se a ra tă sistem e folosite la ceasornice de calitate su­ perioară. S istem u l M onorex (fig. 202, a) ca şi o serie de alte sistem e (T ri.schock, R ufarex) se caracterizează prin aceea că cele două p ietre n u mai sînt m on tate în aceeaşi bucşă, c i separat. P rin aceasta se realizează, în p ri­ m ul rîn d , posib ilitatea deplasării unei p ietre independent d e cealaltă. P ie ­ 157

trele, fiin d m ontate separat, v o r avea m ase m ai mici şi deci se vor deplasa m ai uşor, asigurînd astfel o am ortizare m ai b u n ă a şocurilor. P ia tra cu g au ră este m o n tată şi în aceste cazuri în tr-o bucşă care a re în ex terio r o su p rafaţă conică (înclinată la 45°) su p rafinisată, ce alunecă pe o suprafaţă cu aceeaşi conicitate de pe p a rte a fixă a lagărului. . ..

a —

F i g . 201. Sistem ul In c a -b lo c : fu n c ţio n a re; 5 — p iese c o m p o n en te.

Bucşa în care este m ontată p iatra de acoperire este aşezată pe bucşa pietrei cu gaură, fiind apăsată de u n arc de form a unei şaibe elastice cif trei b raţe. La sistem ul Trischock (fig. 202, b) num ai p ia tra cu gaură este mon­ ta tă în tr-o bucşă; iar p ia tra de acoperire este aşezată pe bucşa pietrei de trecere fără a fi m pntată în bucşă şi este apăsată de un arc pe aceasta. 158

La sistem ul Rufarex (iig. 202, c) piatra cu gaură este aşe­ zată intr-un locaş, iar piatra de acoperire este montată in tr-o bucşă care apasă pe piatra cu gaură. Bucşa în care este m ontată piatra de acoperire este apăsată spre lagăr de u n a rc cu trei braţe. F. ROLA, BUTUCUL Şt COMPASUL DE REGLARE

a. Rolul arcului spiral. Dacă a r fi posibil să fie fix a t capătul in ­ terio r al arcu lu i spiral ex act in c-entrul ax u lu i balansierului, re­ zu ltatu l p riv in d m ersul ceasorni­ cului ar fi cel m ai bun, deoarece oscilaţiile n u ar fi influ en ţate de Fig. 202. S istem e de a m o rtiza re folosite ia c easo rn ice d e c a lita te superioară. curba term in ală interioară. In aoest caz însă n u a r fi posibil ca arcul sp ira l să fie dem ontat uşor. De aici re z u ltă şi cerinţele care se im pun rolei arcului spiral, şi anum e : — să perm ită capătului in terio r al arcului sp iral să se apropie cît este posibil de ce n tru l axului oscilator ; — să poată fi dem ontată u şo r şi de re p e ta te ori de pe axul oscila­ tor, fără ca p rin aceasta arcul spiral să fie expus la deform aţii. P e n tru a face posibilă d em ontarea şi m o n tarea re p e ta te şi asigurarea unei anum ite poziţii, rola este p rev ăzu tă cu o cre stă tu ră radială. L ăţim ea acestei c restătu ri trebuie să fie cît m ai mică, a stfe l în cît şu ru b eln iţa cea mai mică să poată in tra în cre stă tu ră în v ederea ro tirii rolei pe ax cu ocazia corectării şi potrivirii căderii eşapam entului. O lăţim e prea m are influenţează negativ echilibrul balansieru­ lui. Rola e ste p revăzută cu o g au ră tra n s­ versală în care se introduce cap ătu l in te ­ rio r a l arcului spiral şi se fixează cu un ştift. în fig u ra 203, a este rep rezen tată o rolă execu tată corect. G aura transv ersală 3 este în im ediata apropiere a crestătu rii 1. Astfel, m ai m u lt de ju m ătate din supra­ faţa interio ară a rolei şi anum e porţiunea de la 1 la 2 va fi aderentă cu axul balan­ Fig. 203. R ola arcu lu i sp ira l : a — co r e c tă ; b — g reşită . sierului. P o rţiu n ea în care se află gaura 3 este slăbită şi n u a re elasticitatea nece­ sară, deci p rezintă tendinţă de deform are. D acă g a u ra de fix are are poziţia din figura 203, b, această rolă la fiecare m o n tare se va deform a. Dacă rola n u este d estu l de m are, n u va fi niciodată strîn să su ficien t de ad eren t pe axul balansierului, şi p rin deform area poate să producă şi deform area arcului spiral.

i.-»-■? fci- figura-2Q4- sîn t rep rezen tate cîteva fo n n e uzuale ale rolei p en tru %s.. F^luV .^especff ^ form a înd o irii' d in tre p o rţiu n ea d reap tă a capătului in te rio r a l i c u l u i spiral;C are ifitră în g au ra rolei şi, p rim a .sp iră a re p.iraI c' ----- j - -1*- , 1 p o rta n tă deosebită p en tru d eform area; concentrică...a ' arcului. în tim pul oscilşiţiilor. . In figura 205, a este rep rezen tat u n arc spiral Fig: 204. T ip u ri ;4e role. m o n ta t, corect, şi anum e trecerea, cu.".racordarea r se realizează p rin tr-u n sfe rt de arc de cerc. De asem enea, d istan ţa a esţe .egală cu pasul d in ţii două spire b. în fig. 205, b este rep rezen tat iui arc sp iral m ontat incorect.' F ixarea capătului de a rc îa rolă trebuie făcută cu atenţie p en tru ca" spi­ re le arcului să se situeze Fig. 205. A rc spiral ; în tr-u n plan perpendicular o — c o r e c t: b — g reşit. p e axul balansierului. b. B utucul arcului spiral. C apătul e x te rio r al arcu lu i spiral se fixează cu un ştift în tr-o gaură a u n u i butuc nu m it piton, . ex ecutat din alam ă sau al­ paca. P ito n u l este fixat, de obicei, în puntea balan­ sierului, fie prin presare, fie cu şu ru b lateral dacă in tră în orificiul respectiv cu joc. în fig. 206 s in t re­ prezentate trei fo n n e mai Fig. 20i5. B ulucul arcu lu i spiral. frecvent utilizate p en tru piton. Capetele arcului spiral se fixează cu ştiftu ri de form ă şi dim ensiuni potriyite. în fig u ra 207~$înt rep rezen tate o fix are corectă şi cîteva fixări incorecte.

r ir F ^ y Jr -^ ^ T X

Corect

Incorect

......

Incorect

Corect

c. Com pasul de reglare. P e n tru a fi posibilă m odificarea uşoară a lungim ii activ e a arcului spiral, şi în acest fel a perioadei de oscilaţie, pe p u n te a balansierului în ju ru l p lăcuţei de acoperire este m ontat com pasul de reg lare (v. fig. 182). U n u l d in tre capetele acestuia se poate deplasa pe ultim a sp iră a arcu lu i spiral care a re form a circulară. In fig u ra 208, a şi b este re p re z en ta t un com pas de reglare p en tru arcul spiral B reguet, respectiv arcul spiral plat. La com pasul p e n tru arcul spiral B reguet (fig. 208, a) u ltim a sp iră este intro d u să în tre cele două ştif-

Fig. 208. C om pasuri de reglare.

tu ri 1. Com pasul p e n tru arcul sp iral p lat (fig. 208, b) este prevăzut cu o cheie 2, care n u perm ite ieşirea s p i r e i ; cu 3 s-a n o ta t plăcuţa de acoperire. In scopul creării unei posibilităţi de reglare m ai fină decit p rin d e ­ rea indicatorului com pasului cu p enseta şi deplasarea lui, au fost construite eiteva dispozitive speciale de reglare. In fig u ra 209, a este re p re z en ta t un dispozitiv foarte sim plu p en tru reglarea fină. A rcul 3 îm pinge indicatorul com pasului către şu ru b u l 5. Ş u­ rubul, ro tin d u -se în tr-u n sens sau altul, va produce deplasarea com pasului în sensul g răb irii sau întîrzierii ceasornicului. In această figură, 1 este p lăcu ţa de acoperire în ju ru l căreia se ro­ teşte com pasul 2, 4 este pitonul, ia r 6, p untea balansierului. D ispozitivul din fig u ra 209, b este alcătuit d in tr-u n şurub 7 şi piu­ liţă 8 care s în t înecate în corpul p u n ţii balan sieru lu i 6. Indicatorul este a n tre n a t de p iu liţa care se deplasează în tr-o p arte sau în cealaltă, la ro ti­ re a şurubului în cele două sensuri. La dispozitivul din figura 209, c, indicatorul poate fi deplasat cu a ju ­ to ru l excentricului 9 pe care este p re sa t indicatorul com pasului de arcul 3. Ti'ebuie sy b lin iat încă o dată că la ceasornicele de precizie, reglarea fină se execută prin m odificarea m om entului de inerţie.

b

c

Fig. 209. C om pasuri p e n tru re g la re fină. 11 — M an u alu l c e a so r n ic a r u lu i

161

iNTREBĂRi RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5. f>. 7. 8.

10. 11. 12. 13.

Din. c e p ă r ţ i e s te a l c ă t u i t b a l a n s i e r u l ? D e s c r ie ţi a c e s te e le m e n t e covnponerjţr:. C a r e s î n t f a c to r ii c e d e t e r m i n ă p e r io a d a d e o s c ila ţie ? C ite t i p u r i d e r o ţi o s c ila to a r e c u n o a ş te ţi ? C ite f e l u r i d e a r c u r i s p i r a le s e u tiliz e a z ă ? C e s e î n ţe le g e p r i n c o m p e n s a r e a r o ţ ii o s c ila to a r e ? C u m s e e x p li c ă c o m p e n s a r e a l a r o a t a o s c ila to a r e b i m e t a i i c â ? C u m s e o b ţ in a lt e c o m p e n s ă r i ? E x p li c a ţ i n e c e s ita te a şi m o d u l d e a c ţ i u n e a r o ţii o s c i la t o a r e c u c o m p e n s ă r i :;u p iim e n ta re . P r i n ce se c a r a c te r iz e a z ă l a g ă r u l b a la n s i e r u l u i ? D e s c r ie ţi c î t e r a s o lu ţii. D e s c r ie ţi c ite v a s o lu ţii p e n t r u l a g ă r e a n tiş o c . C e r o l a r e r o la b a l a n s i e r u l u i ? A r ă t a ţ i c it e v a f o r m e d e r o le u z u a le . C u m tre b u ie să a r a te u n b u tu c c o re c t p e n tr u a r c u l s p ira l ? I n d i c a ţi c îte v a d is p o z itiv e d e r e g la r e f in ă a c o m p a s u lu i d e r e g la r e .

CAPITOLUL VII

M E C A N IS M U L IN D IC A T O R

M e c a n is m u l in d ic a to r e s te f o r m a t d in p a r t e a d e a n g r e n a j c a re , p r in in te r m e d iu l in d ic a to a r e lo r şi a l c a d r a n u lu i, în r e g is tr e a z ă n u m ă r u l d e o s­ c ila ţii a le b a la n s ie r u lu i. L e g ă tu r a d in tr e m e c a n is m u l d e tr a n s m is ie şi m e ­ c a n is m u l in d ic a to r tr e b u i e r e a liz a tă p r i n t r - u n c u p la j e la s tic (cu fre c a re ). L a c e a s o rn ic e le d e u z g e n e r a l, c a d r a n u l e s te î m p ă r ţit în d o u ă s p re z e c e p ă r ţi (ore). A s tfe l, în t r e a r ă t ă t o r u l m i n u t a r şi c e l o r a r tr e b u ie să e x is te u n _____ r a p o r t d e 12 :1 . N u m ă r u l d e d in ţi a i p in io n u lu i p ă t r a r , r o ţii s c h im b ă to a r e , p in io n u lu i s c h im b ă to r şi r o ţii o r a r e fo lo 2 s ite a fo s t d a t î n ta b e la 4. L a c e a s o rn ic e le d e în a ltă p re c iz ie , ------,n c a d r a n u l a r e 24 d e d iv iz iu n i p e n t r u rr $ 24 h. I n a c e s t caz, r a p o r t u l d e tr a n s m i­ sie v a fi’ d e 24 :1 . m a. C u p la ju l e la s tic . S e c u n o sc m i m u lte s o lu ţii d e r e a liz a r e a c u p la ju lu i e la stic , d a r to a te se b a z e a z ă p e re a liz a ­ r e a u n u i c u p la j p r i n f r e c a r e , d e o b ice i p e a x u l m i n u t a r p r e lu n g it. î n f ig u r a 210 e s te r e p r e z e n ta t a ş a Fig. 210. Cuplaj cu ştift. n u m itu l s is te m d e ş t i f t in d ic a to r . P in io ­ n u l c e n tr a l, r e s p e c tiv a x u l m i n u t a r 2, e s te g ă u r i t şi p r in e l t r e c e u n ş t i f t n u m i t ş t i f t in d ic a to r 1, d e o a re c e p o a r tă in d ic a to r u l m in u ta r . P e a c e s t ş t i f t e s te f i x a t p r i n p r e s a r e p in io n u l p ă t r a r . C u p la ju l p r i n f r e c a r e e s te r e a l i z a t î n t r e p in io n u l m i n u t a r g ă u r i t şi ş tif tu l in d ic a to r . î n a c e s t sco p , u n e o r i, ş t i f tu l e s te lo v it ( tu r tit) p a r ţia l p e n t r u a se o b ţin e f r e c a r e a d o rită . 162

■ S is te m u l u ti li z a t cel m a i f r e c v e n t e s te cel c u b u c ş ă r e p re z e n ta t- în fig u ra 211. P in io n u l p ă t r a r 1 e s te g ă u r i t şi s e m o n te a z ă lib e r p e a s u l c e n ­ t r a l (m in u ta r ) 2. Ţ e a v a p in io n u lu i e s te p r e v ă z u tă c u o d e g a ja r e r e a liz a tă p e s u p r a f a ţa e x te r io a r ă , p r a c tic a tă în s c o p u l o b ţin e rii p e r e te lu i. P r i n s ti­ v u ite ,- în a c e s t lo c se fo rm e a z ă in i n te r io r o p ro e m in e n ţă 3 c a re v a fre c a p e p o r ţiu n e a c o n ic ă 4 a a x u lu i m i n u ta r 2. P r in ¥ a c e a s tă f r e c a r e se r e a liz e a z ă c u p la ju l e la stic . P e ţe a v a p in io n u lu i p ă t r a r se fix e a z ă a r ă t ă t o r u l m i­ n u t a r 6, ia r a r ă t ă t o r u l o r a r 5 e s te m o n ta t pe b u c ş a ro ţii o ra re . b. C a d r a n u l. C a d r a n u l e s te e le m e n tu l c e a ­ s o rn ic u lu i p e c a re se p o t c iti o ra , m in u te le .şi se ­ c u n d e le , p r i n p o z iţia in d ic a to a r e lo r f a ţă d e r e p e ­ re le c a d ra n u lu i. I n f u n c ţie d e fo rm ă , d e m a te r ia ­ lu l în tr e b u i n ţ a t şi d e e x e c u ţie s e cunosc; f o a r te m u lte v a r ia n te d e c a d ra n e . : î n tr e c u t, m a jo r ita te a c a d r a n e lo r se e x e c u ta u d in c u p r u , d in a r g in t s a u - e m a ila te . C a d ra n e le e m a ila te p r e z in tă d e z a v a n ta ju l că e m a ilu l e s te s e n s i b i l ; d a to r ită e m a ilu lu i, c a d r a n u l d e v in e d e s tu l d e g ro s. • A stă z i, c a d r a n e le c e a s o rn ic e lo r d e m în ă ş i d e b u z u n a r se e x e :;u tă d in m e ta l, d e o b ic e i d in c u p r u f o a r te s u b ţir e , şi a c o p e rit g a lv a n ic . La c a ­ d r a n u l d e c a lita te s u p e r io a r ă c ifre le s a u s e m n e le s în t a m b u tiz a te In re iie f sa u a p lic a te .

In figura 212 sint reprezentate cîteva m odele de cadrane de diferite forme.

V i V ,c

-I... r

F ig . 212. F o r m e d e c a d r a n e : cadrane cu diferite scări g ra d ate; c—•/ — .secţiuni; h—l — diferite form e de

lfi3

De obicei, cad ran u l este p rev ăzu t pe p artea inferioară cu două picio­ ruşe care in tră în două găuri din p latin a din faţă, fiin d fix ate cu aju to ru l a două şu ru b u ri laterale. P e n tru cadranele em ailate a fost aplicată şi altă soluţie, şi anum e ele au fost p rin se îm p reju r în tr-u n inel su b ţire de alam ă m ontat pe platină p rin presare, fiind poziţionat de către u n ştift. C adranele ceasornicelor m oderne sîn t prevăzute, deseori, cu o fereastră p e n tru indicarea datei şi, eventual, a zilei săptăm înii : situată, de obicei, în d rep tu l cifrei 3. * P e n tru a face posibilă citirea orei pe întuneric, se folosesc substanţe lum inescente. O altă soluţie aplicată în acest scop, care a d ev en it posibilă recen t p rin fabricarea u n o r acum ulatoare foarte mici, constă în ilum inarea cadranului cu a ju to ru l u n u i beculeţ electric m o n tat ascuns sub inelul gea­ m ului, care se aprinde prin apăsarea pe u n b uton la te ra l ce închide con­ ta c tu l circu itu lu i electric. c. Indicatoarele. Ceasornicele de astăzi, au de obicei, trei indicatoare, şi anum e : orar, m in u ta r şi secundar. Indicatoarele sîn t executate din benzi m etalice su b ţiri de oţel sau alam ă şi au form e foarte variate. Ele se carac­ terizează p rin form e geom etrice sim ple şi se obţin p rin ştan ţare (fig. 213, a, b). în tre c u t se executau m anual şi au fost m u lt m ai complicate ca form ă (fig. 213, c) (arătăto are Louis XV"). In prezent se întîinesc m u lte indica­ toare cu ferestre m ici de form ă corelată cu form a exterioară a acestora (fig. 213, d). Indicatoarele secundare (fig. 213, e) pot fi de două feluri : indicator secundar m ic, u tilizat la ceasornice prevăzute cu o îm părţire separată mică p e n tru secunde, şi indicator secundar m are, folosit la ceasornice cu secun­

e Fig. 213. F orm e d e indicato are.

d a r c e n tra l la care îm părţirea orară şi a m in u telo r serveşte şi la citirea secundelor. T oate indicatoarele sîn t m ontate pe axele, respectiv bucşele corespunzătoare, p rin presare.

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. D in ce elem ente este com pus m ecanism ul in d ic a to r ? 2. Ce ra p o rt d e tran sm isie se realizează ? 3. C îte tip u ri de cad ra n e cunoaşteţi ? D ar in d icato are ?

164

CAPITOLUL VIII

SCHELETUL MECANISMULUI DE CEASORNIC P rin scheletul m ecanism ului de ceasornic se înţelege acea p a rte a ceasornicului care serveşte la susţinerea tu tu ro r elem entelor ce com pun m ecanism ul. F orm a şi dim ensiunile scheletului sîn t d eterm in ate de : ro­ ţile, pinioanele, axele şi eşapam entul ce a so rn ic u lu i; ara n jam en tu l aces­ tor elem ente ; dim ensiunile cadranului şi ale arătăto arelo r ; form a carcasei. S cheletul ceasornicelor portabile se com pune din : p latină, poduri şi punţi, în care sînt m ontate lagărele, p u n cte de articulaţii p e n tru pîrghii etc. La an u m ite ceasornice de calitate inferioară şi ieftine se întîlnesc şi b olţuri sau bucşe distanţiere. P e n tru executarea scheletului se folosesc u rm ătoarele m ateriale : alam ă, alpaca, nichel, oţel, zinc şi aliaje ale m etalelor uşoare. T oate aceste m ateriale în ain te de utilizare se p rezin tă în stare lam inată sau tra să şi p u ­ ternic ecruisate. De asem enea, ele treb u ie detensionate în ain te de p re ­ lucrare, p e n tru a se evita eventualele deform ări u lterio are ale scheletului. S up rafaţa scheletului este şlefu ită şi acoperită cu un stra t su b ţire de aur, argin t, nichel etc.,x în vederea p ro tejării îm potriva agenţilor atm osfe­ rici şi, în acelaşi tim p, a obţinerii unui aspect frum os. La ceasornicele de m înă, scheletul este form at d in tr-o platin ă dispusă pe partea; cadranului, ce serveşte d re p t bază p en tru to ate celelalte poduri sau p u nţi ale sche­ letului (fig. 214). Podurile sînt fix ate de p latin ă p rin şu ru b u ri şi ştiftu ri p e n tru asigu rarea poziţiei precise. Poziţia p o durilor treb u ie să fie foarte bine stab ilită deoarece orice deplasare laterală produce o deplasare a la ­ gărelor şi axele n u m ai pot ocupa o poziţie corectă. în fig u ra 215 se ara tă felul de fix are a p unţii b alansierului pe platină. P latin a este p rev ăzu tă cu găuri filetate în care se înşurubează şu ru b u rile cu cap cilindric. Capul cilindric in tră în locaşul respectiv p racticat în punte.

Fig. 214. P o d u rile ceasornicului.

în funcţie de form a ceasornicului se deosebesc d iferite form e de platine. P o d u rile de asem enea au fo arte m u lte form e. D upă felul dispoziţiei şi form ei p u n ţilo r se deosebesc m u lte soluţii constructive. în fig u ra 216, a este re p re z en ta t u n schelet sau calibru circu lar la care fiecare ax are u n pod propriu. La scheletul sau c alib ru l revolver (fig. 216, b), podul casetei (m ecanism ul m otor) a re form a asem ănătoare cu un revolver. în figura 216, c a ra n ja rea p o durilor este aproxim ativ ra dială. în fig u ra 216, d este rep rezen tată situ aţia în care to a te axele, exceptind roata ancoră şi balansierul, sîn t aşezate sub u n singur pod care aco165

e

9

h

F ix. 21(5. F o rm e ţie p o d u ri.

p e ră c irc a 3/4 d in s u p r a f a ţa m e c a n is m u lu i. în f ig u rile 2 Iii, e, r. g şi h s in t re p re z e n ta te d isp o z iţii de p o d u ri fo lo site la m e c a n ism e d e c e a so rn ic e de form ă d e o se b ită d e cea c irc u la ră .

1NTRE3A.RI

r e c a p it u l a t iv e

1 . C :.r# e s te r o lu l p la tin e i ? 2. D in c s m a t e r i a l se e x e c u ţii s c h e le tu l c e a s o r n ic e lo r ? 3. C u m se f ix e a z ă p o d u r ile ?

CAPITOLUL IX

CARCASA CSA-JOSNiCZLOR M e c a n ism u l c e a s o rn ic e lo r trebuie montat in tr-o c a rc a să care sâ-i fe re a sc ă d e p ra f, u m e z e a lă etc. în acelaşi timp, c a rc a sa o fe ră p o s ib ilita te a o b ţin e rii u n o r fo rm e v a r ia te şi a tr a c tiv e d e ceasor­ nice, d e te r m in a te de m o d ă şi d e p r e f e r in ţa c u m p ă ­ ră to rilo r. In fig u r a 217 e ste r e p r e z e n ta t u n c e a so rn ic de b u z u n a r m o d e rn . M e c a n ism u l c e a s o rn ic e lo r de b u z u n a r are, d e obicei, d ia m e tr u l c u p rin s în tr e 37 şi 50 m m şi în ă l­ ţim ea în t r e 4 şi 6 m m . S u cc ese le d o b în d ite în con­ strucţia c e a s o rn ic e lo r au p e rm is e x e c u ta r e a u n o r ce a­ sornice de d im e n s iu n i m ai re d u se , d e e x e m p lu c ea Fig. 217 C e a s o rn ic d e so rn ic e le d e m în ă , a c ă ro r fu n c ţio n a r e c o re c tă n u b u z u n ar. poate fi in f lu e n ţa tă în mod e s e n ţia l d e m işc ă 160

r ile b r a ţu lu i. D e a c e e a c e a s o rn ic e le d e m i­ n ă în lo c u ie s c d in ce în ce mai mult cea­ s o rn ic e le d e b u z u n a r .

Mecanismul unui ceasornic ele mînă pentru bărbaţi este de obicei circular, avînd un diametru de 30 mm. montat într-o car­ casă circulară, pătrată, dreptunghiulară. De urechile carcasei este fixată o bandă metalică oau din piele care serveşte la fixarea cea­ sornicului pe braţ (fig. 218, a). Spre deose­ bire de ceasornicele de mină pentru bărbaţi, cele pentru femei au un mecanism mai mic, . diametrul, uneori, de numai 10— 13 mm (fig. 218, b). Ceasornicele de dimensiuni mici cu­ nosc si serie întreagă de execuţii in care se combină ceasornicul cu obiecte de bijuterie, fn figura 218, c este reprezentat un ceasor­ nic pentru femei caracterizat p rin tr- >carcasă 2:;e«:ulată din au r gravat şl H-asUit. avinţt o iiţ. 2 l i . C easo rnice d o n u r brăţară parţial sau complet acoperită cu or­ namentaţii. De asemenea, există ceasornice bogat ornam entate fi:: a re de lănţişoare sau montate chiar într-un ine!. a. C a rc a s a c e a s o rn ic e lo r de b u z u n a r . Carcasa ceasornicelor de buzu nar (fig. 219) se compune din următoarele părţi piincipale : partea cen■raiă 1, în care e s te fixat mecanismul, inelul mijlociu 2, capacul d in -pate 3 , c o m p le ta t, uneori, cu un capac special 4 de protecţie împotriva prafului şi inelul c u geamul din faţa cadranului â. In dreptul axului remonior este lipit etrierul constind din capul 6, gitul 7 şi bucşa H. Capul ie, an cum şi inelul portgeam, -int fixate. •tricrului poartă veriga de obicei, prin baiamn-parnier care peimite o deschidere i işoară. Ceasornicele de birzunar moderne se ^arni:te rize a ză p rin *.r-un geam cit se panta de mare şi o grosime cit mai mică a ceasornicului. Cifra 12 este in direcţia axului remontor. Acest gen tie carcasă, numită şi carcasa Lepin, a fost cel mai Fii». 2J&. C a r c a s a c e a s o r n ic u lu i d e b u z u n a r . in trebuin i;at in ainte de folosirea pe scară largă a ceasornicelor de m înă şi este utilizat şi astăzi p e n tru ceasaornicele de buzunar cît şi p e n tru ceasornicele suspendate de lănţişoare şi braşe. In funcţie de form a şi dim ensiunile p ărţii centrale faţă de capac şi inelul portgeam se deosebesc mai m ulte tip u ri de carcase. In figura 220

sînt arătate doar cîteva din multitudinea de forme utilizate. Carcasele ceasornicelor de buzunar prevăzute în faţă cu un capac ce acoperă geamul şi care se deschide prin apăsarea coroanei axului remontor se numesc carcase Savonette. La acestea, cifra 12 a cadranului se află pe o direcţie perpendiculară pe direcţi^ axului re­ montor. b. C arcasa ceasornicelor de m i­ nă. Ca şi la ceasornicele de buzunar, din punctul de vedere al formei şi di­ mensiunilor se întîlneşte o varietate foarte mare de tipuri de carcase. Cele mai frecvente au forma circulară (fig. 221, o), şi forma dreptunghiu­ lară (fig. 221, b).

A

F r\

Fig. 220. T ip u ri ceasornice

de carcase p e n tru de buzunar.

Fig. 221. C arcase p e n tru ceasornice de niînă.

De obicei, carcasa ceasornicelor de mînă este compusă din trei părţi distincte (fig. 222, a) : partea centrală 1, inelul portgeam 2 şi capacul 3. Acestea sînt asamblate prin presare. Mecanismul este fixat în partea cen­ trală. în figura 222, b este dat alt tip de carcasă, alcătuită numai din două p ărţi: carcasa propriu-zisă 1 în care este fixat geamul şi capacul 2.

Fig. 222. Părţile carcasei.

168

La ceasornicele etanşe carcasa este rotundă şi formată din două p ărţi; capacul se înşurubează în carcasă, între ele existînd o garnitură de etanşare. Fiecare carcasă (fig. 223) este prevăzută în ambele părţi cu două coarne 1 în care se montează un ştift 2 de care sînt fixate cele două jumă­ tăţi ale brăţării. La ceasornicele mai vechi acest ştift a fost fixat rigid de coamele carcasei prin lipire. Astăzi aceste ştifturi sînt demontabile. Ştiftul este prevăzut cu două cepuri, din care unul 3 formează corp comun cu ştiftul 2, iar celălalt 4 e«te mobil (in sensul axial), ştiftul 2 fiind găurit în această parte, iar cepul sprijinindu-se pe un arculeţ introdus în F i g . 2 2 3 . D ispozitivul de fix a re a (b ră ­ ţării) curelei. această gaură. La montare şi demon­ tare acest cep mobil este împins în­ spre interior şi astfel ştiftul se poate scoate din coarnele carcasei (fig. 223, ă). Evident coarnele în acest caz sînt prevăzute cu o gaură. Uneori se aplică şi o soluţie inversă, adică în coarnele carcasei sînt montate' două cepuri 5, iar ştiftul este prevăzut cu două bucşe, din care una 6 este mobilă (fig. 223, b). Pentru executarea carcaselor se utilizează diferite aliaje cu bronz, alamă, alpaca şi anumite aliaje de turnat sub presiune. Aceste aliaje în contact cu atmosfera se oxidează şi deci trebuie acoperite pe cale galva­ nică cu nichel sau crom. Alte materiale, cum ar fi aurul, argintul, mate­ riale placate cu aur, oţeluri inoxidabile utilizate la executarea carcaselor ceasornicelor scumpe, prezintă avantajul că nu sînt oxidabile şi îşi păs­ trează aspectul frumos timp îndelungat. INTRESAR! RECAPITULATIVE' 1. C are este ro lu l carcasei ? 2. Din ce p ă rţi se com pune c arc asa la ceasornicele de b u z u n a r ? D a r la cele de m ină ? 3. C are sîn t m ate ria le le u tiliza te p e n tru carcase ? 4. C îte sistem e de fix a re a b ră ţă rii (curelei) se cunosc ?

CAPITOLUL X

DEMONTAREA Şl CURĂŢIREA CEASORNICELOR DE BUZUNAR Şl DE M ÎN Ă A. DEMONTAREA

a. Deficienţe exterioare. încă înainte de a se trece la demontarea (deschiderea) carcasei, se pot constata o serie de deficienţe care permit for­ marea unei imagini asupra lucrărilor de reparaţii necesare. Astfel se va 169

verifica daca axul rem ontor nu este blocat (înţepenit) în carcasă, dacă co­ roana nu are o bătaie radială prea mare sau dacă mecanismul cu clichet nu funcţionează corect. în continuare se va trece coroana axului remontor pe poziţia de re­ glare a indicatoarelor. Cu această ocazie se poate observa dacă cuplarea pe poziţia de reglare a indicatoarelor se face uşor, fără înţepeniri şi dacă se menţine această cuplare şi în timpul rotirii coroanei. De asemenea se va constata dacă cuplajul cu fricţiune asigură o frecare corespunzătoare, dacă indicatoarele se ating între ele sau ating geamul sau cadranul. J i ipoteza că indicatorul m inutar în timpul rotaţiei sb distanţează într-o parte mai m ult de cadran, apropiindu-se în partea opusă, poate trage concluzia că ţeava (bucşa) m inutară sau pinionul pătrar sînt aşezate înclinat. La această verificare se va observa, de asemenea, dacă i aarcasa este închisă suficient de bine, geamul este încă bun sau prezintă multe zgîrieturi sau chiar crăpături, este fixat suficient de bine în rama iui, şi rama este bine fixată EH partea centrală a carcasei. Acestea au fost doar unele indicaţii ; observările pot fi mai detaliate si depind şi de starea generală a ceasornicului care trebuie reparat. b. D e m o n ta re a . în tim pul demontării se va continua observarea atentă a tuturor pieselor in vederea depistării defectelor, in primul rind se va deschide carcasa prin scoaterea capacului. P entru această operaţie tft Is TuiJfu’ , ' \ -^v .. tvj\ \

-

J&Mf / !O m i \ 'c tt'iA

f? 9 L ® mi

9 U VV” '’ ’m ; -

®

m

m h

l

1

H E p S -S f / »

m

=: y - W

d

. ■

■ A; ,* .şxs-P

jp g g j i® 3 ? wmifi

k

t\-J . •’■■Or"/ , »sa*

J p Ii y/o ,V/

Şl&M

H ite

m

• la ceasornicele mai

ro ata p la n e ta ră 2 care, la rîn d u l ei, este în angrenaj p erm an en t cu cea­ laltă roată p lanetară. __ ^ ___ Dacă ro to ru l se ro teşte în sensul săgeţii, podul oscilant se roteşte astfel în cît a n tre n a rea roţii clichet 5 şă se facă de-ro ata-p lan etară î. D acă ro to ru l se ro teşte în sens contrar,, roata, 5 e.ste a n tre n a tă d iţe c t-d e roata p lan etară 2, ia r ro a ta 1 se ro te ş ti în goi;1 în am bele-cazuri, ro ata 5 v a fi an tren ată în acelaşi sens. , e. M ecanism ul de arm are cu rotor şi roată de clichet dublă. La toate m ecanism ele de arm are prezentate a n te rio r a p a r m ecanism e cu clichet care, d ato rită forţei de apăsare a" arcului clichet, produc o frîn are. Dacă s-a r elim ina aceste arcuri, pierderile de energie a r fi in a i m ici şi s -a r putea folosi g reu tăţi m ai m ici p e n tru arm are, obţihîndu-se toate av antajele ce decurg de aici (reducerea uzurii, şocurile etc.). A cest lu cru s -a realizat p rin folosirea m ecanism ului cu roată de cli­ chet dublă. La acesta, clichetul n u m ai este a p ăsat pe d an tu ră de un arc, ci execută o m işcare forţată şi frîn area, cauzată, num ai de frecări, este m u lt redusă. M ecanism ele de arm are cu roată*clichet d u b lă sînt cele m ai m oderne şi; d atorită p ierd erilo r m inim e, sîn t to t ,mai m u lt folosite. în figura 331 este rep rezen tat u n astfel de m ecanism . R oata in fe ­ rioară 1 este m o n tată rigid pe pinionul 2. R o ata su perioară 3, cu un dia­ m etru m ai m ic decît roata 1, este legată rig id de ro ata de clichet 4 şi am ­ bele se pot roti liber pe ax. D eplasarea axială a roţii superioare este lim i­ ta tă de discul 5. Pe ro ata inferioară s în t m o n taţi clicheţii 6 şi 7 care se p ot ro ti liber în ju ru l bolţurilor de fixare. Cele două roţi sîn t astfel m on­ ta te încît clicheţii şi ro a ta de clichet să se afle .între ele. Dacă ro ata superioară îm p reu n ă cu ro a ta de clichet se rotesc în sensul săgeţii (fig. 331, o), atunci lim ba de închidere a clichetului 6 alu ­ necă pe p a n ta d in telu i în sus p înă cînd scapă, d ar în acelaşi tim p, capătul celălalt al clichetului apasă în jo s lim ba de închidere a clichetului 7. Pa'sul este astfel calculat încît lim ba de în chidere a clichetului 7 să coboa’re num ai d upă ce a tre c u t un dinte al ro ţii ,de clichet. în continuare, dintele u rm ă to r ridică lim ba de închidere a cliche­ tu lu i 7, d ar concom itent coboară lim ba clichetului 6 . în felul acesta, în orice m om ent o lim bă de închidere se găseşte în tre dinţii roţii de clichet. Dacă ro ata de clichet se roteşte în sens c o n tra r (fig. 331, b), un dinte se sp rijin ă pe clichet şi antrenează p rin in term ed iu l lui roata inferioară. o I

b Fig. 331. Mecanismul de, armare cu roată de clichet dublă.

In fig u ra 332 este rep rezen tat m odul în care se foloseşte acest sistem în ceasornic. R oata de a n tre n a re 2, m ontată pe a x u l roto­ rului 1 , este în angre­ naj perm an en t cu roţile superioare 3 şi 4, care se rotesc lib er pe axele lor. Roţile in ferio are 5 şi 6 angrenează în tre ele. P inionul 7, fixat pe roata 6, antrenează roata de tran sm isie 8 . Dacă ro to ru l ne roteşte în direcţia să­ geţii, roata 3 se roteşte în gol, ia r ro a ta 4 va antrena şi ro ata infe­ rioară 6 care, la rîndul ei, va a n tren a cealaltă roată inferioară 5, ce va Fig. 332. C easornic cu m ecanism d e a rm a re cu ro a tă m erge to t în gol. Pinide clichet d ublă. onul 7 va transm ite m icşorarea la ro a ta 8 . D acă ro ta ru l se roteşte în sens contrar, ro ata 3 va a n tre n a ro ata 5, ia r aceasta va roti ro ata 6 în acelaşi m od ca în cazul precedent. R oata 4 se ro teşte în gol în sens in v ers faţă de roata 6. Clicheţii p erm it acest lucru, oscilînd însă mai repede. O a ltă v arian tă co nstructivă a m ecanism ului cu roată de clichet dublă este rep rezen tată în fig u ra 333. Pe pinionul 1 sîn t fixate rigid roţile de clichet 2 şi 3. R oţile 4 şi 5 se rotesc liber pe ax şi angrenează u n a cu cealaltă. P e fiecare d in tre aceste roţi sîn t m ontaţi cite doi clicheţi 6 de form ă specială, avînd o g au ră ovală. D ato rită acestui fapt, pe lîngă osci-

Fig. 333. Mecanismul de armare cu roată de clichet dublă. 254

laţia în ju ru l b o lţu rilo r 7, se pot deplasa şi lin iar (înainte şi înapoi). Osci­ laţia clicheţilor este lim itată de ştiftu l 8. Cei doi clicheţi sîn t astfel- am plasaţi pe ro ată încît în orice m om ent lim ba de înch id ere a unuia d in tre clicheţi să se afle între, dinţii roţii. Cli­ cheţii p e rm it ro tirea în tr-u n sin g u r sens şi funcţionează1' după acelaşi principiu c a şi eşapam entul ciocănelului la ceasornicul deşteptător. In fig u ra 334 este rep rezen tată încă o v arian tă constructivă a unui astfel de m ecanism . P e p in io n u l 1 este fix ată rigid roata inferioară 2, de S

6

b

a

Fig. 334. M ecanism ul de a rm a re cu ro a ta de clichet d u b lă şi clichet şerpuitor.

care este legat, to t rigid, un inel cu d an tu ră specială in terioară 3 şi o roată sub form ă de stea 4. R oata su perioară ,5 ,se poate roti liber pe ax şi are m ontaţi pe ea doi clicheţi 6 de form ă specială. In figura 334, a roata 5 se poate roti liber, ia r cei doi clicheţi şerpuiesc in tre inel şi stea ; în fi­ g u ra 334, b ro ata 5, rotindu-se în sens contrail', an trenează p rin in term e­ diul clicheţilor şi ro ata inferioară 2 . La unele ceasornice, ro ata de clichet şi clicheţii au fost înlocuiţi cu o pereche de roţi p lan etare cu d an tu ră u n g h iu lară ascuţită. Un astfel de sistem este rep re z en ta t în fig u ra 335. R oata inferioară 2 este legată rigid de ax u l 1 (fig. 335, c). R oata su perioară 3 îm p reu n ă cu roata 4 şi lagărul 5 form ează corp com un şi se ro tesc liber pe ax u l 1. R oata inferioară este prev ăzu tă cu două ştiftu ri 6 şi două lim itato are triu n g h iu la re 7 (fig. 335, a, b). P e ştiftu rile 6 se m ontează cite o ro ată p lan etară 8, avînd o gaură m u lt m ai m are decît diam etru l ştiftului. Dacă rp ata sup erio ară 3 (fig. 335, a) se ro teşte în sensul săgeţii, ro ­ ţile plan etare 8 se blochează, ia r m işcarea se tran sm ite ,1a roata in fe ­ rio ară 2. D acă însă această ro ată se roteşte în sens invers (fig. 335, b), ro­ ţile plan etare se deplasează şi trec pe lîngă lim itato ru l 7. M ontarea în ceasornic rezultă din figura 332. Tot în categoria m ecanism elor de a'rm are cu ro a tă clichet dublă in ­ tră şi m ecanism ul re p re z en ta t .în figura 336, cu to a te că la acesta n u mai este vorba de clichet propriu-zis. A xul 1 şi pinionul 2 fac corp com un şi pe ele este m ontat rigid tam b u ru l 3. R oata d in ţată 4 se roteşte liber şi este prevăzută în in te rio r cu o d a n tu ră specifică. A rcurile de cerc leagă baza dinţilor cu cen tru l d eplasat faţă de axa de rotaţie. In locaşurile delim itate de dinţii in terio ri ai ro ţii 4 se introduc n işte role 5 de p iatră. D iam etrul acestor role este m ai m are decît ..distanţa m inim ă d in tre d iam etru l ex terio r al tam buru lu i şi fun d u l locaşurilor rolelor. A stfel, cînd rolele vor fi â n tre 255

Fig. 335. M ecanism ul de a rm a re cu ro a tă d ublă şi roţi plan etare.

n ate de ro a ta 4 în sen su l o rar (fig. 336, b), ele .se .vor îm p ăn a şi vor an tren a tam burul. D acă roata 4 se rd teşte în sen's contrar, ele se vor elibera, şi ta m b u ru l 3 răm îne nem işcat (fig. 336, a).

3

b

Fig. 336. M ecanism ul de a rm a re cu ro a tă d u b lă si role.

F elu l cum sîn t m ontate aceste ro ţi în ceasornic rezultă din figu'ra 337. H oaţa de a n tre n a re 1 de p e ro to r angrenează cu ro ata 2 al cărei pinion antrenează ro a ta de transm isie 3. R oata direcţională 2 angrenează cu cea­ laltă ro ată direcţională 4 al cărei pinion angrenează tot cu ro ata de tra n s­ m isie 3. In felu l acesta este asig u rată arm area arcului m otor în tr-o sin­ gură direcţie, in d iferen t de sensul de ro taţie a rotorului. 256

U n m ecanism de a r­ m are cu ro ată de plichet dubîa, la care am bele roţi sîn t m ontate pe aceiaşi ax, este rep re z en ta t în fi­ g u ra 338, o. Pe axul 1, care face corp com un cu pinionul 2 , se pot roti li­ b e r roata superioară 3 şi roale in ferio ară 4, am bele ro ţi fiind prevăzute cu o d a n tu ră in terio ară încli­ nată. înclin area profiluri­ lor 'la cele două roţi este de sens contrar. A xul 1 este prevăzut cu o p o rţi­ u n e p ă tra tă pe care este m ontat discul 5. Pe acest disc sîn t m o n tate două ro ţi plan etare cu dinţi în ­ clinaţi 6 , care angrenea- Fig. 337. Ceasornic cu m ecanism de a rm a re cu ro a tă ză : una cu d a n tu ra in ted u b lă şi role. rioară a roţii 3, ia r cea­ la ltă cu roata 4. Tot acest ansam b lu este închis de piuliţa file tată 7 astfel ca jocul axial să fie m inim. Dacă ro ata 3 se roteşte în sensul .indicat în figura 338, b, ro ata p la­ n e ta ră 6 se ro teşte in ju ru l ax u lu i propriu. D acă ro ata 3 se roteşte în sens co n tra r (fig. 338, c), ro ata p la n e ta ră 6 se blochează (datorită d in ţilo r încli­ naţi) şi, astfel, va fi a n tre n a t discul 5 şi, îm preună cu el, a x u l 1.

b

c

Fig. 338. M ecanism ul c u ro a tă du b lă cu un sin g u r ax. 17 — M anualul c ea so rn ic a ru lu i

257

D acă în locul roţii: 3 s e va ro ti ro a ta 4, cele a ră ta te se vor repeta, n u ­ m ai că lu c ru rile ' vor fi inversate, adică în p rim u l caz p re z e n ta t ro ata 4 va an tre n a § i' axul, iar în al doilea .caz, ro a ta 4 şi ro ata planetaî'ă 6 se vor roti liber. * ,/f. M ecanism ul de arm are cu ro to r p lan etar. La toate sistem ele de arm are au to m ată p rezen tate p înă acum , c u g re u ta te oscilantă sau cu ro to r, a c e ste a 'sîn t m ontate pe a x în ce n tru l ceasornicului. G reu tatea oscilează sau se ro te şte d easu p ra podului iroţilor dinţate, de aceea ceasornicele au o grosim e d eştu l de m are. . M ecanism ele cu ro to r central- m ai au d ezav an taju l că ax u l şi lagă­ rele şînt fo arte m u lt solicitate gi se uzează repede.; în u ltim ii ani, d ato rită perfecţionării m ecanism elor de arm are auto­ m ată, se utilizează roto are m ai m ici, care p o t fi am plasate lateral, econom isindu-se spaţiu. A ceste rotoare sîn t am plasate la nivelul podurilor şi n u îngroaşă ceasornicul. Ele m ai p rezin tă av a n ta ju l că solicitările în lagăr sîn t m u lt reduse. P e n tru a n u se m ări p rea m u lt ra p o rtu l de am plificare a forţei, aceste ro to a re se execută din m ateriale cu g reutate specifică m are grele (aur, p latin ă etc.). A ceste rotoare pot fi folosite cu oricare d in tre

sistem ele de arm are descrise. C onstructorii p re fe ră însă m ecanism ul cu pod oscilant, deoarece acesta se poate m iniaturiza m ai uşor. în figura 339 este rep re z en ta t un ceasornic cu rotor p lan etar şi pod oscilant, în care prin 1 s-a n o ta t rotorul.

3. Armarea cu inel dinţat La m ecanism ul de a rm are cu jn el d in ţat .rotorul este m o n tat cu aju ­ to ru l u n u i ru lm en t fie pe axul central, fie pe circum ferinţa sa. în am bele . cazuri, lag ăru l (rulm entul) treb u ie să fie destu l .de robust ca să reziste la şocuri şi la u zu ră p rem atu ră. 253

R oto ru l se com pune d in tr-u n inel p rev ăzu t c u d a n tu ră in terio ară pe. care este fix a tă ex cen tric o g reu tate. Un a stfel de m ecanism este re p re ­ z en tat în fig u ra 340. R oto ru l 1, de care este fix a t inelul 2, an trenează ro ata d in ţa tă 3. P in io n u l 4, fix a t p e roata 3, an tren ează sistem ul direcţio­ nal. A cesta poate fi oricare din m ecanism ele descrise. în figură s-a rep re -

Fig. 340. M ecanism ul de a rm a re cu inel d in ţa t.

. .

zen tat m ecanism ul cu ro ată de clichet dublă, u nde pinionul 4 antrenează ro ata superio ară 5 şi ro ata interm ed iară 6 , care, la rîn d u l ei, antrenează ro ata inferioară 7 în sens c o n tra r faţă de roata 5.

4. Armarea cu mişcare liniară M ecanism ul de arm are autom ată ia care g re u tate a execută o m iş­ ca re liniară este destu l de r a r folosit deoarece execuţia lui cere o înaltă tehnicitate şi m u ltă precizie. T otuşi, la unele ceasornice se foloseşte acest m ecanism re p re z en ta t în fig u ra 341. ,în acest caz se folosesc im pulsurile care apar în tim p ce ceasornicul este p u rta t pe [mînă. A ceste im pulsuri au direcţia cifrelor 6— 12 de pe cadran. De aceea g reu tatea m ontată pe două coloane p aralele execută o imişcare rectilin ie altern ativ ă în această direcţie. La c a p ă tu l cursei g reu tăţii ap ar şocuri care ,sint am ortizate de arcuri. G reu tatea 1 a re form a de inel şi ipoate .culisa pe coloanele 2 şi 3 care sîn t fixate rigid de m ecanism . Pe greutate este fix a t p rin şu ru b u ri b ra ­ ţu l 4. de care este legată p rin tr-o jarticulaţie tija d in ţa tă 5, ap ăsată spre ro a ta de clich et 7 de arcul 6 . A tît ro a ta .d e clichet cît şi tija d in ţată sînt prev ăzu te cu d in ţi în clinaţi. P e ro ata de clichet m ai acţionează clichetul 259

■v)

Fig. 341. M ecanism ul de a rm a re cu m işcare lin ia ră.

de blocare 8 . A rm area se produce- n u m ai în tr-o singură direcţie (în direc­ ţia săgeţii de pe desen), cealaltă fiind o cursă în gol. R eaducerea greutăţii în poziţia iniţială (cursa în gol) este asig u rată de arcul 9 a cărui forţă se poate regla cu inelul 1 0 .

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. C are s în t a v a n ta je le ceasornicelor cu a rm a re a u to m a tă ? 2. C are s în t p ă rţile p rin cip ale ale m ecanism ului de a rm a re a u to m a tă ? 3. C um se clasifică ceasornicele cu a rm a re a u to m a tă ? 4. C are este p rin cip iu l de fu n c ţio n are a ceasornicelor cu a rm a re a u to m a tă ? 5. Ce se în ţe leg e p rin su p ra a rm a re ? 6. Cum se e v ită su p ra a rm a re a ? 7. Cum se face sem n alizarea rezerv ei de m e rs ? 8. Cum fu n c ţio n ea z ă d ispozitivul de sem n alizare d ife re n ţia l ? 9. Din ce m o tiv e se a p lic ă d e cu p lare a a rm ă rii m an u a le ? 10. C are s în t p rin cip ale le dispozitive de d e cu p lare a a rm ă rii ? 11. C um fu n cţio n ează ele ? 12. C are s în t p rin cip ale le tip u ri de lag ă re p e n tru ro to r ? 13. C um se e v ită su p ra sa rcin ile în la g ă r în cazul şo curilor ? 14. C are s în t m ecanism ele de a rm a re a u to m a tă cu g re u ta te o scilantă şi cum fu n c ­ ţio n e a ză ? 15. C are sîn t d e za v an ta je le m ecanism elor d e a rm a re a u to m a tă cu g re u ta te o scilan tă ? 16. C are sîn t p rin cip alele g ru p e de m ecanism e de a rm a re au to m a tă cu ro ţi ? 17. C um fu n c ţio n ea z ă m ecanism ul de a rm a re a u to m a tă c u sector d in ţa t ?

260

18 . C a re ; sîn t p rin cip ale le m ecanism e de a rm a re cu e x ce n tric şi în c e-c o n stă deose­

b ire a d in tre ele ? j. 19. C are s în t p rin cip ale le m ecan ism e ide a rm a re c u ro a tă p la n e ta ră şi cum funcţio n e a z ă ? 20. C a re este a v a n ta ju l m ecan ism u lu i de a rm a r e - c u p o d o scilan t fa ţă de cele cu ro a tă p la n e ta r ă ? . . ■ ; 21. C um se m icşorează fo rţele de fre c a re la m ec an ism u l de a r m a re cu ro a ta d e c li­ ch et d u b lă ? 22. C um fun cţio n ează m ecan ism u l de a rm a re cu ro a ta d e clich et d u b lă ? 23. C are sîn t a v a n ta je le ro to ru lu i p la n e ta r ? 21. Cum fun cţio n ează m ecanism ul de a rm a re cu in e l d in ţa t ? 25. C um fu n cţio n ează m ecanism ul de a rm a re cu m işcare lin ia ră ?

CAPITOLUL IX

REPARAREA CEASORNICELOR CU ARMARE AUTOMATĂ Un defect frecvent la ceasornicele cu a rm a re autom ată este deschi­ derea capacului easetei arcului care, frecînd pe platină, produce oprirea ceasului. Dacă capacul n u ,este bine p resat p e casetă, a teu l, d ar, m ai ales, dispozitivul de lim itarea su p raarm ării apasă pe capac şi îl deschide. Dacă n u s-a g ăsit d efectu l la arc sau casetă, e'ste necesar de cele mai m ulte ori să se dem onteze ceasul. D em ontarea ceasului poate să difere la diferitele calibre, d ar la m ajo ritate se procedează în felul u rm ăto r : — se deschide c e a s u l; — dacă este posibil se îndepărtează r o t o r u l ; — se îndepărtează tija de arm are ; — se scoate m ecanism ul din carcasă ; — se dem ontează arătăto arele şi c a d r a n u l; — se reintroduce tija de arm are ; — se îndepărtează c lic h e tu l; — se dezarm ează a r c u l ; — se dem ontează b alan sieru l şi furca ; — se dem ontează dispozitivul de arm a re au to m ată ; — se dem ontează re stu l m ecan ism u lu i.. D upă ce s-a dem ontat ceasul, se trece la c u ră ţirea şi rep a rarea lui. M ecanism ul de a rm are au to m ată constă în esenţă d in tr-o greu tate fix ată excentric, ro ţi d in ţate şi m ecanism e cu clichet. D efectele ce p o t să apară s î n t : cepuri rupte, lagăre uzate, ro ţi d in ţa te cu d in ţi îndoiţi sau ru p ţi, jocuri m ari în agrenaj etc. Aceste elem en te se rep a ră cum s-a a ră ta t la rep a ra rea ceasurilor de m înă. La m o n tarea ceasurilor se procedează în felul u rm ă to r : — se m ontează m ecanism ul de ceasornic şi se controlează m e r s u l; — se îndepărtează apoi ancora şi b a la n s ie ru l; — se m ontează sistem ul de arm are a u to m ată şi se controlează dacă funcţionează c o r e c t; — se rem ontează ancora şi balansierul ; 2 8 1

— se controlează dacă sistem u l de lim itare a su p raarm ării funcţio­ nează corect. A cesta treb u ie să alunece num ai d upă ce arcul m otor a fost arm a t cu 5— 6 ro taţii com plete ; — se unge m ecanism ul de a rm a re autom ată. L a ungere se vor res­ pectă in stru cţiu n ile date de fa b ric a producătoare. D acă acestea lipsesc, se vor folosi u leiu ri groase (nr. 3 sa u 4 ); — se m ontează cad ran u l şi arătăto arele ; se introduce m ecanism ul in -carcasă şi se închide carcasa.

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE

% X. Cum se dem ontează ceasul cu a rm a re a u to m a tă ? . 2 . î n ce co n stă re p a ra re a ceasului cu a rm a re a u to m a tă ? 3. C are e ste o rd in e a de m o n ta re la c easo rn icu l cu a rm a re a u to m a tă ?

PARTEA A ŞAPTEA

APARATE ELECTRICE FOLOSITE IN CEASORNICĂRIE'

CAPITOLUL I

TRANZISTOARE A. GENERALITĂŢI

T ranzisto ru l este un dispozitiv7 a cărui funcţionare s'e bazează pe fe­ nom enele fizice care se produc la su prafeţele de contact din tre anum ite corpuri sem iconductoare. El serveşte p e n tru producerea, am plificarea, co­ m u tarea şi red resarea im pulsurilor electrice. Ca ordin de m ărim e faţă de u n tu b electronic obişnuit, un tran zisto r ocupă o mică p a rte din volum ul său, are a su ta p a rte din greu tatea sa şi consum ă a zecea p a rte din puterea sa. U tilizarea tranzistoarelor n u schim bă p rincipiile care stau la baza ap aratu rii electronice realizate cu tu b u ri electronice. Totuşi, tranzistoarele au o serie de p ro p rietăţi diferite de cele ale tu b u rilo r electronice şi de aceea aspectul circuitelor cu tranzistoare este esenţial diferit de cel al circuitelor corespunzătoare echipate cu tuburi. B. PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE A DIODELOR

D upă cum se ştie, cu ren tu l electric se dato reşte deplasărilor elec­ tronilor d in tr-u n loc în altul. P rin deplasarea sa, fiecare, electron lasă va­ cant un „gol“ în care poate să in tre mai tîrz iu un a lt electron, sosit de la atom ii învecinaţi. Din p u n c tu l de vedere al conductivităţii electrice corpurile se îm ­ p a rt iu tre i m ari c a te g o rii: conductoare (m etalele, diferite soluţii şi să­ ru ri etc.), sem iconductoare (germ aniul, seleniul, siliciul etc.) şi izolatoare (m aterialele plastice, s tid a , porţelan u l etc.). In co rpurile conductoare există, în to td eau n a, electroni liberi care sub acţiunea u n u i cîmp electric se pot deplasa de-a lungul corpului generin d u n cu ren t electric. în sem iconductoare, la te m p e ra tu ra obişnuită nu exfetă electroni liberi, d ar cu cît creşte te m p e ra tu ra acestor corpuri tot m ai m ulţi electroni prim esc energia necesară p e n tru a se elibera, şi con­ ductiv itatea lo r creşte. în co rpurile izolatoare, toţi electronii sînt- legaţi şi nici la încălzire n u devin liberi. Un. sem iconductor, tipic este germ aniul, care constituie elem entul de bază p e n tru execuţia tranzistoarelor.. C ristalu l de germ aniu p u r este

u n .iz o la to r (d ie le c tric); dacă însă in el se introduc anum ite im purităţi (fosfor, arsen. .stibiul devine conductor. Aceste im p u rităţi se num esc donori, în tru c ît don'eăză C e le c tro n t; Sem îcopductpfului; ia r conductivitatea electrică ce ia naştere se; num eşte de- tip u l n, (prin deplasarea sarcinilor negative). C onductivitatea poate fi obţinută însă şi p rin crearea artificială de „gohiri“, care să fie m ereu disponibile p e n tru a .accepta u n electron. In acest caz, în reţeau a ci'istalină se introduc alte im Tipn Tipp p u rită ţi (bor, alum iniu, galiu sau indiu) care, dînd 3f n aştere golurilor din -reţeaua cristalină, captează electroni. Aceste im p u rităţi se num esc acceptori, ia r conductivitatea care apare se num eşte „de golu ri“ sau de tip p, fiindcă deplasarea golurilor în sem iconductor poate fi echivalată cu deplasarea u n o r sarcini pozitive. U n cristal de germ aniu care are în partea stingă (fig. 342, a) o conductivitate de tip n, iar în p a rte a d reap tă o conductivitate de tip p şi nu este sub influenţa unui cimp electric ajunge la echilibru prin difuzarea electronilor de la stînga Invers sp re dreapta. A stfel, după un tim p, p a rte a stînga se încarcă pozitiv, iar p a rte a dreaptă, negativ. «/ — — P rin urm are, în tre cele două ju m ătă ţi ale Fig..342. Diodă semicon- cristalu lu i apare o diferenţă de potenţial electroductoare şi reprezentarea statică de contact, care tinde să se opună contiei schematică. n u ării difuziunii şi, în cele din urm ă, c u ren tu l prin jo ncţiune încetează. In figura 342 s-a rep rezen tat prin linie în tre ru p tă su p ra fa ţa de joncţiune în tre cele două p ărţi cu con­ ductivitate de tim p diferit, p rin sem nul (—) electronii şi p rin sem nul ( + ) golurile. Cînd circu itu lu i i se aplică o tensiune exterioară, şi anum e c în d 're ­ giunea p este pozitivă faţă de regiunea n, difuzarea electronilor şi a golu­ rilor p rin joncţiune este favorizată, golurile şi electronii tinzînd unii spre alţii, recom binîndu-Se. A cest sens de conducţie se num eşte d irect (fig. 342, b) şi in acest caz jo n cţiu n ea p -n rep rezin tă o rezistenţă m ică (de ordi­ nul ohmilor). Dacă regiunea p este n egativă faţă de regiunea n, golurile şi elec­ tronii sîn t în d ep ărtaţi unii de alţii în regiunea joncţiunii răm în în d un stra t lip sit de p articu le p u rtă to a re de sarcină, echivalent unei b arie re izolante (fig. 342, c). A cesta este sensul invers p e n tru care p rin joncţiune poate trece n u m ai u n c u re n t foarte mic. P e n tru aceasta, joncţiunea p-n prezintă o rezisten ţă m are de o rd in u l su telo r de kiloohmi. P rin u rm are, o joncţiune p -n are p ro p rietăţile u n e i diode şi, ca atare, poate fi u tilizată ca elem ent red reso r (detector). în m od schem atic, o diodă sem iconductoare este dată în ,fig u ra 342, d. C. PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE A TRANZISTOARELOR

T ran zisto ru l cu joncţiuni este o com binaţie de două joncţiuni p -n -p aşezate spate în spate (fig. 343). R egiunea p din stînga se num eşte em iter, regiunea n centrală bază, şi regiunea p din dreapta, colector. 264

D acă colectorul este n eg ativ faţă de bază, adică ten siu n ea îi este aplicată in sensul in v ers condiţiei, p r in jon cţiu n ea colector-bază va trece un c u re n t fo arte m ic a tita tim p -cit em iteru l n u este pozitivat faţă de bază. Cînd em iterului i se aplică o m ică ten siu n e pozitivă' faţă de bază (adică în senş d irect prin- joncţiunea em iter-bază), din em iter vor fi tri­ m ise în bază goluri. G olurile injectate de e m ite r (echivalent u n o r sarcini pozitive) difu­ zează p rin bază a cărei grosim e este de ordinul m icrom etrilor (micronilor) şi sîn t a tra se de colectorul negativ, n m ărind cu re n tu l acestuia. p . + în tran zisto ru l cu joncţiuni, © © y—0 dacă baza e s te : suficient de subţire, 0 —"< Colector Emitor aproape în tre g u l c u re n t de em iter + trece sp re colector, ia r în cazul tra n ­ %. uc zistorului cu contacte p u nctiform e se Bază produce ch iar o am plificare de 2— 3 -O © 0 O ---ori a cu ren tu lu i de la em iter la co­ Fig. 343. T ran zisto r. lector. P rin urm are, cu re n tu l din cir­ cuitul colectorului căruia i se aplică o tensiune de ordinul zecilor de volţi este d eterm inat de cu ren tu l em ite­ rului care poate fi o b ţin u t la o. tensiune de ordinul zecim ilor de volţi. A stfel se realizează o am plificare de la circu itu l em iterului la cel al co­ lectorului, în mod asem ănător câ în tr-o trio d ă norm ală. A nalogia tra n z isto r-tu b electronic p oate fi evidenţiată şi m ai m ult. A stfel în tu b u l electronic, electronii se deplasează în in te rio ru l unui ba­ lon vidat, la tranzistor, în in te rio ru l u nei p lăcu ţe de cristal. C atodul tu b u lu i electronic care em ite electroni îşi găseşte corespon­ dent în em iter, care este fu rn izo ru l p u rtă to rilo r de sarcină. în tr-u n tub electronic, cu ren tu l catod-anod este controlat de grila de com andă, prin potenţialu l pe care-1 are faţă de catod. E lectrodul bază al tranzistorului controlează şi el p rin p o ten ţialu l său faţă de em iter cantitatea de p u rtă ­ tori de sarcin ă (curentul) care trece de la em iter sp re colector. In sfîrşit, anodul tu b u lu i căruia i se aplică o tensiune pozitivă pen­ tru a cap ta electronii ce au stră b ă tu t g rila echivalează cu colectorul tra n ­ zistorului alim en tat to t cu o ten siu n e pozitivă p e n tru a capta electronii care au tre c u t p rin bază. D. CONSTRUCŢIA TRANZISTOARELOR

« a. Dioda plană cu germ aniu. Se fabrică în felul u rm ăto r : se p re­ pară o placă subţire de dim ensiuni mici d in tr-u n m onocristal de germ a­ niu de p u rita te m are cu conductivitate n şi se in tro ­ duce p rin topire, în tr-u n a din suprafeţe, o bucăţică de indiu. In tro d u cerea indiului are loc sub vid accentuat. In tim pul intro d u cerii indiului şi al încălzirii ulterioare, atomii de in d iu difuzează pînă la o an u m ită adîncim e în. cristalu l de germ aniu, ceea ce are ca efect apariţia Fig. 344. C onstruc­ în această zonă a conductivităţii p rin g o lu ri (fig. 344). ţia d io d ei cu g e r­ m ania... C ristalul se m ontează pe o p lăcu ţă de stro n ţiu . 203

'P e am bele feţe ale c rista lu lu i astfel p re p a ra t se fixează electrozi p e n tru le g ă tu ri şi, apoi, se in tro d u ce ansam blul în tr-o m o n tu ră specială. D ioda c u germ aniu a re u n ran d am en t fo arte m are (98%) şi suportă tensiuni in v erse p în ă la 600 V. b. Tranzistorul cu joncţiune din germaniu şi indiu (fig. 345, a). Se fabrică în m od asem ănător cu dioda p lan ă din germ aniu. P e am bele feţe

ţ i g . 345. T ra n z isto ru l cu jo n c ţiu n e şi re p re z e n ta re a schem atică a tranzistoarekn- : l

— m o n o crista l d e g er m a n iu ; 2 — in d iu : 3 — em ito r ; 4 — c o le c to r : d e m e ta l s a u m ă să p la stică .

5 — b a za :

6

— ca r ca sa

ale cristalu lu i de germ aniu se in tro d u ce cîte o bucăţică de indiu, obţinîndu-se astfel u n tra n z isto r p -n -p . In afara acestuia se m ai fabrică re ­ cent şi tran zisto are n -p -n din germ an iu , g aliu şi arseniu. în fig u ra 345, b este d ată rep rezen tarea schem atică a u n u i tranzistor. iNTREBARI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. y.

C um se cla sifică m ate ria le le d in p u n c tu l d e v e d e re a l c o n d u ctiv ităţii e le c tro n ic e ? Ce este u n se m icondu ctor ? Cum fu n c ţio n ea z ă d ioda sem iconductoare ? Ce se în ţe leg e p rin c o n d u ctiv itate d e tip n ? Ce se în ţe leg e p rin c o n d u ctiv itate de tip p 1 Cum fu n cţio n ează tra n z isto ru l ? C are este a n alo g ia tra n z is to r-tu b e lectro n ic ? Cum se fa b ric ă diodele cu g e rm a n iu ? Cum se re p re z in tă schem atic tra n z is to a re le ?

CAPITOLUL II

CIRCUITE ELECTRICE ■ Din m u ltitu d in e a circu itelo r electrice folosite în practică în d iferite domenii se v o r stu d ia num ai tre i circuite caracteristice radiotehnicii şi ceasornicăriei, şi anum e : de red resare, oscilante şi de am plificare; 266

A. CIRCUITE DE REDRESARE

1. Generolrtâfi Cea m ai comodă din p u n c t de vedere teh n ic şi cea m ai avantajoasă d in punct de vedere econom ic este alim entarea ap aratu lu i electronic de la reţeau a de c u re n t altern ativ . Nu toate a p aratele se pot alim enta însă în curent altern ativ , şi de aceea se recurge la tran sform area cu rentului altern ativ în c u re n t continuu. A ceastă tran sfo rm are se num eşte re d re ­ sare, iar dispozitivele cu care se realizează tran sfo rm area se numetec re drescare. R edresarea se face, de obicei, în două etap e : mai întîi, cu ajutorul u n u i elem ent de redresare, c u re n tu l altern ativ este tran sfo rm at in curent cu un singur sens, care însă variază m u lt ca in te n sita te sau chiar are tui caracter p u lsato r (fig. 346), apoi, cu a ju to ru l u n u i filtru , cu ren tu l red re ­ sat se uniform izează (se netezeşte), şi oscilaţiile sale la ieşirea din circuitul de redresare devin neînsem nate. Cel m ai sim plu filtru d e uniform izare poate fi u n condensator cu capacitate m are conectat în p aralel cu ieşirea redresorului. în interv alu l de tim p r it c u re n tu l re d re sa t creşte, condensatorul se încarcă, ia r -cînd cu rentu l se m icşorează sau se în treru p e, condensatorul se descarcă şi ali­ m entează sarcina cu energie acum ulată de el. A cest filtru sim plu n u u n i­ form izează com plet p u lsaţiile cu ren tu lu i red resat şi de aceea în practică se folosesc filtre m ai complexe.

F ig. 346- R e d resare a c u ren tu lu i a lte rn a tiv ;

P e n tru a se obţine la ieşirea redresorului o tensiune care să depă­ şească ten siu n ea reţelei electrice de alim entare, red reso ru l se alim en­ tează de la u n tra n sfo rm a to r rid icăto r de tensiune. In pra'ctică însă se folosesc şi circuite d e red resare cu m ultiplicare de tensiune, în care m ă­ rire a tensiunii se face în- cad ru l procesului de redresaTe fără aju to ru l transform atorului. 9R7

A legerea circuitului' de’ re d re sa re ' se 'd e te rm in ă după p u te re a instala ţie i'd e alim entat, după p articu larităţile constructive ale acesteia şi în funcţie de anum ite considerente econornice. -

2. Circuite pentrg redresarea unei singure alternanţe D rep t elem ente de red resare se folosesc tu b u rile electronice cu doi electrozi (diodă sau kenotron), dioda sem iconductoare sau elem ente din seleniu şi cuproxid. C ircuitele p e n tru red resarea u n ei singure alternanţe sîn t cele mai simplg. Ele se folosesc, de obicei, p e n tru alim entarea ap arate lo r de mică p u tere (40 mA) şi care adm it o pulsaţie mai rid icată a cu­ re n tu lu i redresat. In. figura 347, a este re­ p rezen tat circuitul u n u i . re ­ dresor simplu, fără tran sfo r­ m ator, în care d re p t elem ent de redresare este u tiliz at un k enotron cu tensiune de în ­ călzire ridicată (direct de la reţea). In figura 347, b este re^p rezen tat circuitul unui re ­ dresor în care p e n tru ridica­ rea tensiunii de reţea, pre­ cum şi p en tru alim entarea circuitului de în călzire a tu ­ bulu i este folosit u n tra n s­ form ator de reţea. In fiecare d in tre aceste circuite, tubul electronic poate fi înlocuit cu o coloană de seleniu sau de diode se­ I Ţ I c = m iconductoare. Un astfel de T T circuit cu tran sform ator de reţea este re p re zen tat în fi­ gu ra 347, c. La utilizarea diodelor sem iconductoare, care au, în general, tensiuni de lu cru re ­ Fig. 347. C ircu ite p e n tru re d re sa re a unei sin g u re a lte rn a n ţe . lativ mici, este necesară înserierea mai m ultor bucăţi de acelaşi tip. De asem enea, este n ecesar să se ştie că p aram etrii acestora depind de tem p eratu ră. A stfel, diodele cu germ aniu pot funcţiona pînă la 7 0 °C, ia r cele cu siliciu p în ă la 100 °C. Din această cauză ele nu trebuie am plasate lîn g ă piesele care se încălzesc. Diodele n u su'portă suprasarcini şi de aceea tre b u ie p ro tejate cu sig u ran ţe fuzibile. In to a te schem ele de red resare a unei singure alternanţe, a reţelei, frecvenţa pulsaţiei' ten siu n ii red resate coincide cu frecvenţa reţelei (50 Hz).

DO I c

268

3. Circuite pentru redresarea am belor alternanţe

A ceste circu ite de red resare au căpătat cea m ai largă răsp în d ire în practică. Schem a de p rin cip iu a u n u i redresor de acest tip echipat cu kenotro n .e s te re p re z en ta t în figura 348, a, cu seleniu sau cuproxid în figura 348, b şi cu diode sem iconductoare în figura 349.

I T

m

F

-M -—

i- .- n

T

.

c

M-

T n

Ţ c

-A -o

l Fig. 348. C ircuite p e n tru re d re sa re a a m b e lo r a lte rn a n ţe .

Fig. 349. C ircu ite de re d re sa re în p u n te.

A van taju l acestor circuite constă în aceea că d a to rită red resării am ­ belor altern an ţe frecv en ţa pulsaţiei ten siu n ii red resate este de două ori mai m are decît în cazul red resării unei singure altern an ţe. D ato rită aces­ tu i lucru, a m p litu d in ea p u lsaţiilo r va fi de două ori m ai m ică (u tilizîndu-se acelaşi filtru). In red resoarele p e n tru am bele altern an ţe se folosesc, de obicei, kenotrone cu doi anozi. Inconvenientul lo r constă în n ecesitatea unui tra n s ­ fo rm ator de re ţe a cu tensiune în în făşu rarea secu n d ară egală aproa'pe de două ori cu ten siu n ea redresată. 269

• Schem a red reso ru lu i în p u n te (fig.> 349) este m ai comodă, cînd se folosesc coloane de seleniu sa u diode cu g erm an iu sa u siliciu ca elem ente redresoâre. R edreso ru l funcţionează în felul u rm ă to r : cînd potenţialul la ca­ p ătu l in ferio r a l tra n sfo rm a to ru lu i de re ţe a (punctul o) este pozitiv, prin circuitul fo rm a t din elem en tu l red reso r R 3 , bobina de şoc L, sarcină, ele­ m entul red re so r R2 şi în fă şu ra re a secundară a tran sfo rm ato ru lu i va trece u n curent. S ensul c u ren tu lu i /« e ste ind icat p rin săgeată. In cealaltă ju ­ m ătate a e perioadă a c u re n tu lu i altern ativ , cînd potenţialul pozitiv va apărea la cap ă tu l sup erio r a l în fă şu ră rii secundare a transform atorului de reţea,* c u re n tu l h v a tre c e p r in 'c irc u itu l com pus din elem entul redresor R 4 , bobina L, sarcină, elem en tu l redresor J?i şi înfăşurarea secundară a tran sfo rm ato ru lu i. Astfel* curenţii I„ şi h , care s în t egali-, trec p rin sarcină in tr-u n sin ­ g u r sens, folosindu-se p e n tru red resare am bele altern anţe ale curentului. P ro p rietatea acestui circ u it de redresare, spre deosebire de circuitul obişnuit de red resare a am belor altern an ţe, constă in faptul că la aceleaşi tensiuni red resate, tensiunea în în făşu rarea secundară este aproape de două ori m ai scăzută. In a fa ră de aceasta, dim ensiunile transform atorului în cazul circu itu lu i în pu n cte, la aceeaşi p u tere, sîn t m ai reduse decît în cazul redresării obişnuite a am b elo r alternanţe.

4. Circuitul de redresare cu dublarea tensiunii P a rtic u la rita te a fu n cţio n ării circuitelor de redresare cu m ultiplica­ rea tensiunii constă în folosirea condensatoarelor care au proprietatea de a acum ula şi p ăstra un tim p energia electrică. în astfel de circuite se folosesc condensatoare electrolitice, care, fiind de dim ensiuni reduse, au capacitatea m are. In fig u ra 350 sîn t re p rezen tate două circuite de redresare cu dubla­ rea tensiunii. In p rim ul c irc u it (fig. 350, a) este folosit ca elem ent de r e ­ dresare o diodă dublă, ia r în a l doilea circu it (fig. 350, b), două coloane de seleniu. R edresorul con stru it d u p ă schem a de d u b lare a tensiunii poate fi p riv it ca fiin d 'co m p u s din d ouă redresoâre p e n tru o singură alternanţă, legate în serie, fiecare avînd elem en tu l său redresor, care provoacă pe capacitatea de ieşire o ten siu n e egală cu ju m ătatea tensiunii total redre­ sate. în u n u l d in tre red reso âre lucrează elem entul redresor R t (fig. 350, b) şi condensatorul C\, ia r în celălalt, elem en tu l red resor cu condensa­ to ru l Ct. D eoarece catodul elem en tu lu i red reso r i ?2 este legat cu anodul elem entului red reso r i?i, ele v o r lu cra pe rînd. în tim pul unei alternanţe a curentu lu i altern ativ , cînd p o ten ţialu l pozitiv va apărea pe anodul ele­ m entului red reso r R\ şi pe c ato d u l elem entului redresor R 2 , cu rentul va trece p rin R 1 în sensul a ră ta t de săgeată şi v a încărca condensatorul C\. în tim pul celeilalte altern an ţe, pe anodul lui R\ va apărea o tensiune ne­ gativă, ia r elem entul se v a bloca. în acelaşi tim p însă, pe anodul celui de-al doilea elem ent re d re so r R 2 v a apărea ten siu n e pozitivă şi de aceea cu ren tu l v a tre c e p rin acest elem en t şi va încărca condensatorul C% Con­ densatoarele Ci şi C2 fiind legate în serie, ten siu n ea la ieşirea red reso ­ ru lu i, în tre punctele a şi b, v a fi egală cu sum a ten siunilor pe cele două condensatoare şi astfel se v a obţine o tensiune aproxim ativ de două ori m ai m are decît în cazul red resării unei singure alternanţe. 270

Fig. 350. C ircuite de re d re sa re eu d u b la re a tensiunii.

în circuitele ară ta te se folosesc am bele altern ante ale cu ren tu lu i alte rn a tiv şi, în consecinţă, frecv en ţa pulsaţiilo r va fi de două ori m ai m are decit frecventa tensiunii reţeiei.

5. Circuite de filtrare

-

P e n tru m icşorarea m ărim ii pulsaţiilo r tensiunii redresate se în tre ­ buinţează circuite de filtra re sau, pe scurt, filtre. în fig u ra 351 sîn t rep rezen tate p a tru filtre. Prim ele două (fig. 351, a, b) sîn t filtre cu circuit de tip LC (bobină, condensator), care se fo-

Intrsre

0-----

î

0 ----Ieşire

— 0

-0 Intrare

P -----

ies/re

Intrs re

&-—

I

Ieşire —0

FM ra re

- 0

Ieşire

----- - 0

Fig. 351- Circuite de filtrare.

271

losesc p e n tru n etezirea cu re n ţilo r relativ m ari (peste 15 mA). In cazul cu­ re n ţilo r mici, este m ai econom ic să se fo lţK e a s^ -filtre RC (rezistenţă con­ densator) la oare bobina a -fo s t înlocuită cu ;o rezistenţă (fig. 351, c,d ). A cestea feint m ai. ieftin e şi au, o g re u ta te şi dim ensiuni m ai mici. In unele cazuri se folosesc şi. filtre com binate cu u n circu it LC şi ,unul pînă la două circuite RC. - ---------- — ....... F iltre le cu u n singur c irc u it (fig. 351, a; c) se folosesc atunci clnd c u re n tu l este re la tiv m are şi n u treb u ie să fie p re a uniform . F iltre le cu două circuite (fig. 351, b, d) se folosesc p e n tru cu ren ţi mici şi foarte netezi. B. CIRCUITE OSCILANTE

%

1. Principiul de funcţionare

Un circ u it oscilant închis se com pune diritr-o bobină L şi u n conden­ sato r C (fig. 352). P e n tru a se înţelege m ai u şo r funcţionarea circuitului oscilant el se v a com para cu oscilaţiile m ecanice ale u n u i pendul (fig. 353). 1) La început se încarcă condensato­ r u l C la o tensiune U, conectîndu-1 la o sursă oarecare de c u ren t continuu. In acest fel, o a rm ă tu ră devine pozitivă, iâr cealaltă nega­ tiv ă (poz. 1). Deci, condensatorul a înm aga­ zin a t o can titate de energie, întocm ai ca un p en d u l care, scos de o forţă exterioară din poziţia de echilibru, posedă o energie po­ Fig. 352. C ircu it oscilanttenţială. 2) Legîndu-se cond en sato ru l la bornele bobinei, el începe să se des­ carce, ia r în bobină va lu a n a şte re un cu ren t. T ensiunea dintre arm ătu -

Fig. 353. Principiul de funcţionare a circuitului oscilant. 272 I,

rile condensatorului scade pină la zero (poz. 2 ) pe m ăsură ce in ten sitatea cu ren tu lu i din bobină creşte. A stfel, energia condensatorului se tran sm ite bobinei. La fel se p etrec lu cru rile la pendul, care, începînd să oscileze, tra n s­ form a energia p o ten ţială' in energie cinetică (de m işcare), care este m a­ xim ă în m om entul cînd pendulul trece prin poziţia de echilibru. 3) Deşi ten siu n ea condensatorului a aju n s La zero, cu re n tu l continuă să circule, fiind în tre ţin u t de energia înm agazinată in bobină. C u re n tu l încarcă din nou condensatorul, d a r in sens invers fa ţă de po laritatea in i­ ţială (sem nele a rm ă tu rilo r se inversează — poz. 3). Deci, energia acu­ m u lată de bobină este red ată condensatorului. Şi la pendul fenom enul se petrece asem ănător d ato rită energiei cinetice (inerţia), el nu se opreşte în poziţia de echilibru, ci continuă deplasarea sa în p a rte a opusă. 4) C ondensatorul începe să se descarce din nou (poz. 4), iar p rin bobină circulă u n c u ren t de sens in v ers celui dinainte. L a sfîrşitul acestei operaţii, condensatorul este com plet descărcat, şi energia se acum ulează iarăşi în bobină. Fenom enul este identic cu cel p e tre c u t în poziţia 2, insă sensurile curenţilor şi ten siunilor sîn t inversate. 5) C u ren tu l în tre ţin u t de bobină încarcă iarăşi condensatorul C, cu p o laritatea in iţială (poz. o). Cu aceasta ia sfîrşit o oscilaţie com pletă a tît la pendul cit şi la cir­ cu itu l oscilant. Fenom enul se repetă, producîndu-se a doua oscilaţie, a tre ia e t c . ; în circuit iau n aştere cu ren ţi altern ativ i, adică oscilaţii electrice. In realitate, aceste fenom ene n u se produc la infinit, în tru cît, ca şi în cazul p en d u lu lu i, în circuit a p a r p ierderi electrice (datorită rezisten­ ţelor) care duc la am ortizarea oscilaţiilor. O scilaţiile produse de un circu it oscilant au o frecvenţă num ită frec­ v enţă prop rie de oscilaţie, care depinde de capacitatea condensatorului şi de inducţia bobinei. O scilaţiile libere d in tr-u n circu it oscilant se am ortizează repede. P e n tru a se obţine oscilaţii în tre ţin u te (perm anente) treb u ie să se in tro ­ ducă în circuit energie din afară. D acă frecv en ţa de in tro d u cere a energiei coincide cu frecvenţa p roprie de oscilaţie a circu itu lu i oscilant, am p litu ­ dinile oscilaţiilor cresc foarte m ult. Acest fenom en se num eşte rezonanţă. E nergia în circuitele oscilante se .poate in tro d uce fie direct, cînd g en erato ru l de oscilaţie este legat în p aralel (fig. 354) sa u în serie (fig. 355) cu circuitul oscilant, fie ind irect p rin cuplare ,(fig. 356). I 1

L

0

frez

f

Fig. 354. Circuitul oscilant în paralel cu generatorul. 18 — M a n u a lu l ce a so rn ica ru lu i

273

Generator c.a.

'O

2. Ecranarea circuitelor oscilante P rin ecranare sau blindare se înţelege p rotejarea unui circuit faţă de acţiu n ea p arazitară a altu i circuit cu a ju to ru l un o r plăci sau ţesătu ri m etalice, n u m ite ecrane sau blindaje. E cranele pot servi a tît p e n tru în lă tu ra re a cuplajului inductiv cît şi a celui capacitiv. P e n tru în lă tu ra re a cu p laju lu i inductiv, în cazul frecven­ ţelo r jâase, se folosesc ecrane din m ateriale ferom agnetice, de exem plu din tablă de oţel cu grosim e de 0,6—^1 mm. In acest caz se utilizează perm eab ilitate a m agnetică rid icată a oţelului care concentrează aproape toate li­ niile de forţă ale cîm pului m agnetic, închizîndu-se astfel prin ecran fără să ajun g ă în afară (sau în interior). P e n tru frecvenţe înalte, ecranarea cea m ai b u n ă a cîm purilor m agnetice se realizează cu m etale diam agnetice, ca alum iniu şi cuprul. P e n tru ca pierd erile inerente, d ato rită curenţilor ce se nasc în ecrane, să n u fie p rea m ari este necesar ca ecranele să n u fie aşezate prea aproape de bobinele protejate. în acest sens este de d o rit ca diam etrul şi lungim ea ecran u lu i să n u fie m ai mici decît d ublul valorilor respective ale diam etru lu i şi lungim ea' bobinei. D ar şi în acest caz prezenţa ecranului m icşorează cu 10—20% in d u ctan ţa bobinei. C uplajele parazite capacitive d in tre circuite se com bat introducîndu-se în tre acestea u n ecran m etalic diam agnetic pus la potenţia­ lul zero. C înd ecranul treb u ie să în lătu re num ai cuplajul p a ra z it .capacitiv fără a in flu en ţa pe cel inductiv, el se execută sub form ă de reţea de sîrm ă legată în tr-u n sin g u r p u n ct de p ăm în t (potenţial zero). Acesta consti­ tuie cu noscutul ecran electrostatic d enum it şi cuşca lui F araday. în scheme, ecranele se rep rezin tă sub form a u n o r linii punctate. 274

- e îb c q r ;

oii .;.'

3. Construcţia circuitelor oscilante

Un circu it oscilant, cb iistăid in tr-o bobintă; leg ată-d e u n condensator variabil, necesar p e n tru acordarea circuitului, (fig. 357). ,V; ; ţj; •? O aten ţie deosebită tre b u ie să se acorde execuţiei bobinei p e n tru a se în lătu ra factorii ce dăunează calităţii sale. In general, aceste m ăsu ri

Reprezentare schematics

Fig. 357. Construcţia circuitului oscilant.

se rezum ă la evitarea p ierd erilo r care au loc în bobină. P ierderile p rin ­ c ip a le 's în t p rin rezisten ţa ohm ică a bobinei şi p rin capacitatea spirelor bobiţiei. P e n tru a se realiza o bobină cu in d u ctan ţă m are şi rezistenţă m ică este necesar să ex iste u n n u m ă r m are de sp ire şi o lungim e redusă a con­ ductorului. T otodată, se cere ca secţiunea conductorului să fie m are. S-a constatat m atem atic că ra p o rtu l optim în tre d iam etrul bobinei D şi lu n ­ gim ea ei I (fig. 353) este de 2,5. A cest ra p o rt optim n u se respectă, în to t­ deauna, în practică p e n tru că rezu ltă bobine fo arte volum inoase. De ase­ m enea, din m otive economice, n u se ia secţiunea conductorului p re a m are. Deoarece la frecvenţe ridicate curen tu l circulă num ai pe su p rafaţa conductorului, este m ai economic să se folosescă p e n tru .înfăşurarea bobi­ nelo r liţe constituite din m ai m u lte fire su b ţiri, izolate c u em ail şi ră su ­ cite la un loc. S u p rafaţa to tală a acestor fire este m u lt m ai m are decît a u n u i singur fir cu diam etru l identic. .

rfT W

m i I i

I

! on! nn! nnlnn j UU

uU

UU

UU

% ......On C j+Cg* Cfj Fig. 358. B obină.

-

Cp

Fig. 359. C a p ac ită ţile p arazite.

O altă su rsă de p ierderi este capacitatea în tre spirele bobinei. Din figura 359 se p o ate observa .că două spire a lă tu ra te ale aceleiaşi bobine se com portă întocm ai ca arm ătu rile unui mic condensator, form înd în acest fel o p u n te de trecere p e n tru curen ţii altern ativ i. In acest fel, bo b in a este, 275

de fapt, jş u n ta tă dem n- condensator Cj>, re z u lta t din însum area capacită­ ţilo r d in tre spire. Din această cau ză la bobinele p e n tru frecvenţe ridicate, spirele se d istan ţează'p u ţin , exeteutîndu-se bobinarea cu pas forţat, F acto ru l de calitate Q al u n e i bobine este d at de rap ortul • i-â k »

* '

V *.

:

■ '

rf •£tis

‘

. •' JI î . j Î . V.

Q= . i - I. yj;.V H ’

*,

ia r factorul de calitate al unui circu it oscilant este

,

o - T l 'f -

'

Cu cit valoarea lui Q este m âi m are, cu a tit circuitul este m ai bun, adică are pierderi m ai mici.

C. CIRCUITE DE AMPLIFICARE

1. Definiţie. Clasificare A m plificatoarele sîn t circu ite electrice echipate cu tu b u ri electro­ nice (sau tranzistoare) care p e rm it tran sfo rm area curenţilor sa u ten siu ­ nilor în cu reh ţi şi tensiuni de aceeaşi frecvenţă, d a r de am plitudini m ărite. C aracteristicile p rin cip ale ale circuitelor de am plificare s î n t : — coeficienţul de am plificare A care este ra p o rtu l dintre tensiunea de ieşire U , şi ten siu n ea de in tra re Ut, adică A = j ţ - ; — p u te re a de ieşire (în w aţi), adiică p u terea ,m aximă in c u re n t alte r­ nativ la bornele de ieşire-; — b an d a de frecvenţă, care a ra tă în tre ce frecvenţe se produce am ­ plificarea fără d is to rs iu n i; — g rad u l de distorsiuni ce a ra tă deform aţiile m ărim ii am plificate faţă de cea- neam plificată. E xistă d istorsiuni lin iare şi neliniare. D istor­ siunile lin iare se m anifestă p rin aten u area am plificării p e n tru anum ite frecvenţe, ia r cele neliniare p rin su p ra p u n e ri de noi alternanţe (armonici) peste cea fundam entală. C ircuitele de am plificare (denum ite şi etaje) se pot clasifica după mai m u lte criterii. D upă destinaţie se deosebesc : de tensiune şi de putere. D upă tip u l sarcinii anodice p o t fi : cu r&zistenţă, cu bobină şi cu transform ator. D upă regim ul de funcţionare s î n t : cu regm ţ clasa A, cu regim clasa B şi cu regim clasa C, corespunzător p u n ctelo r A, B, C de pe carac­ teristică (fig. 360). în tr e am plificatoarele de tenlsiune şi am plificatoarei^ de p u tere nu există deosebiri esenţiale. P rim ele sîn t echipate c u tu buri d e\p u tere mică, rolul lo r principal fiind am plificarea tensiunii şi num ai într-b. m ică m ă ­ su ră am plifică şi curentul, ia r am plificatoarele de p u te re sîn K ech ip ate cu tu b u ri de m are p u tere care p e rm it trecerea (prin ele) a un o r X urenţi însem naţi. \

Fig- 360. R egim ul d e fu n c ţio n are a am plificatoarelor.

Cînd am plificarea sfe, face în m ai m ulte tre p te (etaje), prim u l e ta j este, de obicei, u n am plificator de tensiune a cărui tensiune de ieşire ser­ veşte; d re p t ten siu n e de com andă p e n tru etajele urm ătoare. Deoarece p rin cip iu l de funcţionare este acelaşi, se vor descrie num ai am plificatoarele de tensiune. ' 2. Amplificatoare de tensiune a. A m plificatorul cu rezisten ţe este cel mai răspîndit circuit de am ­ plificare (fig. 361).

T ensiunea a ltern ativ ă Um,i furnizată de g e n e ra to rii G se aplică pe grila prim ului tu b 1 (această tensiune urm ează să fie A m plificată). Ca urm are, c u re n tu l anodic al acestuia devine pulsatoriu, Componenta lui continuă trecîn d p r in rezisten ţa de sarcină J?„, şi p rin sursa anodică E „, ia r com ponenta a lte rn a tiv ă p rin : aceeaşi rezisten ţă Rj şi p rin condensa­ torul de blocaj Cu277

\ T ensiunea a lte rn a tiv ă am plificată care apare la capetele rezisten­ ţei Ra se aplfcă pe g rila tu b u lu i e ta ju lu i u rm ă to r p rin in term ediul con­ densatorului; de' cuplaj; C„. A cesta, ca orice condensator, p erm ite trecerea ten siu n ilo r alternative- şi îm piedică, com ponenţa continuă a p rim u lu i tub, p ro te jîn d astfel grila îm potriva^unei pozitivări nedorite. Îm p reu n ă cu condensatoriil Cg se conectează obligatoriu şi o rezis­ te n ţă de g rilă , n u m ită şi f rezisten ţă de scurgere. Dacă această rezis­ te n ţă niL există,X n c u rsu l fiecărei.sem ialtern an ţe pozitive a tensiunii al­ te rn a tiv e aplicate pe g rila tu b u lu i 2, g rila va a tra g e u n num ăr de electroni em işi de catod ; aceştia, neavînd p e u nde să se scurgă, se vor acum ula în can tităţi^atît de m ari in cit grila va deveni p u tern ic negativă, şi tu b u l se va bloca. Acelaşi fenom en seNpoate p ro d u ce chiar şi fără tensiunea de co­ m andă de pe g rila respectivă d a to rită electronilor reziduali care se „agaţă“ de ea în cursul tre c e rik sp re anod. b. A m plificatorul cu bobiWi. C ăderea de tensiune continuă în rezis­ te n ţa anodică R, a am plificatorului cu rezistenţe n u este de dorit deoa­ rece im pune să se m ărească tensiunea de ali­ m entare a tubului. Dacă această rezistenţă se înlocuieşte cu o in ­ ductanţă La (cu rezis­ tenţă neglijabilă) (fig. 362) la bornele bobinei se va produce, ca şi în cazul precedent, o că­ dere de tensiune a lte rNnativă, ia r tensiunea continuă va fi aplicată în\întregim e tu b u lu i 1. \ Acest am plifica­ to r ave însă dezavanta­ ju l ca. bobina şi con­ d e n sa to rii form ează un circuit oîicilant şi pen­ tr u anum ite frecvenţe el poate in tra în rezo­ n a n ţă prcvocînd o am ­ plificare „selecţivă“ (a u n ui anum it oom eniu de frecvenţă). \ Din această cauză, am plifi­ catorul cu bobină s a fo­ Fig. 363. A m plificato ru l cu tran sfo rm a to r. loseşte rar. \ c. Amplificatorul cu tran sfo rm ato r. în am plificatoarele de tensiune cu tran sfo rm ato r (fig. 363), circu itu l anodic al tub u lu i (triodă sau pentodă) are ca sarcin ă în făşu rarea p rim ară a u n u i transform ator. în fă şu rare a .se­ cu n d ară a tran sfo rm ato ru lu i se leagă la grila tu b u lu i urm ător. T ran sfo rm ato ru l este, de obicei, ridicător de tensiune cu rap o rtu l de tran sfo rm are n — 2. 278

A m plificatorul cu tran sfo rm ato r are u rm ăto ru l dezavantaj : cu ren tu l anodic continuu, trecîn d p rin în făşu rarea prim ară, poate produce o m agnetizare smroape de cea de saturaţie. M âgnetizarea suplim entară d ato rită sem iâ lte m an ţe lo r pozitiverale' c u re n tu lu i ânodic v ă p ro d u c e .a tu n ti, o .sa tu raţ% com pletă, şi cu re n tu l am plificat v a avea distorsiuni neliniare.’®.; Pentf.u în lă tu ra re a satu raţiei să'u tilizează tu b u ri cu c u re n t'?ânodic m ic sau sV execută în -m iezu l de fier u n în tre fie r îngreuindu-i ast.fel m âgnetizarea.

Negativări şi reglaje în amplificatoare Tensiunea desnegativare se utilizează în am plificatoare p e n tru a se deplasa pun ctu l de m ncţio n are sp re stînga pe caracteristică în scopul evi­ tă rii apariţiei cu ren ţilo r de grilă care produc distorsiuni neliniare, p re ­ cum şi p en tru a m icşora com ponenta continuă a cu ren tu lu i anodic. In practică, se utilizează două sistem e de n egativare : autom ată şi iixă. \ P rin cip iu l n eg ativ ărin au to m ate, în care se foloseşte o m ică p a rte din tensiunea anodică, este re p re z en ta t în figura 364, a p e n tru tu b u l cu încăl­ zire directă şi în fig u ra 364, bxpentru tubul cu încălzire indirectă. In circu itu l anodic se înseţiază în tre catod (borna m inus a bateriei B ,) şi m inusul sursei anodice oV ezistenţă specială R» nu m ită rezistenţă de negativare ; ea face p arte în V :elaşi tim p şi din circu itu l de grilă şi d in cel anodic. C om ponenta continuă a c u ren tu lu i anodic Ia produce la bornele rezistenţei R t o cădere de tensiune, capătul acesteia dinspre Ba avînd un poten ţial negativ faţă de celălalt capăt legat de catod. P rin u r ­ m are, grila va prim i, de asem enea, o tensiune de negativare egală cu că­

Fig. 364. N e g ativ are au tom ată.

derea de tensiune { E ,l= a-R t ), produsă de c u re n tu l anodic pe rezistenţa de negativare. N egativarea fixă, în care ten siu n ea de neg ativ are este obţi­ n u tă de la o su rsă separată, constituie cea m ai veche şi, totodată, cea m ai sim plă m etodă de negativare. E a constă în conectarea unei surse sepa­ rate de c u re n t co n tin u u în cirteuitul de g rilă (fig. 365). S ursa poate fi un elem ent uscat, o b aterie de acum ulatoare (fig. 365, b) sa u o tensiune re ­ dresată şi filtrată, fu rn izată de o în făşu rare sep arată a tran sfo rm ato ru lu i 279

3 Fig. 366. R eglarea am plificării.

Fig. 365* N egathrare fixă.

de re ţe a (fig. 365, o). A ceastă m etodă este însă rhai scum pă şi se folo­ seşte rar. în u nele ap a ra te car^. folosesc am plificatoare (radio, televizor etc.) este necesar să se regleze m anual m ărim ea am plificării: în acest scop în circuitul de grilă se in tro d u c e \u n poten ţio m etru P (fig. 366) cu care se poate reg la tensiunea aplicată grilei, deci şi ten siu nea am plificată.

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

\

Cum se face re d re sa re a c u ren tu lu i a lte rn a tiv ? D upă ce c rite rii se clasifică re d re so a re le ? Cum se p o ate d u b la ten siu n e a re d re sa tă ? Ce ro l a u circu itele de filtra re şi cum fun cţio n ează ele ? . Cum fu n c ţio n ea z ă c irc u itu l o sc ila n t ? Cum se calculează fre c v e n ţa p ro p rie a circu itu lu i o scilan t ? Ce este fa c to ru l'd e c a lita te a c irc u itu lu i o scilant ? Cum şe e cra n ea ză circu itele oscilante ? Ce ro l a u Circuitele de a m p lific are ? Cum se clasifică circu itele de a m p lific are ? 11 . în ce m od se a sig u ră n e g a tiv a re a g rilei fa ţă d e catod ? 12. Cum se p o a te re g la am p lific are a ?

PARTEA A OPTA

CEASORNICE ELECTRICE

CAPITOLUL I

CEASORNICE CU ARMARE ELECTRICĂ A. CLASIFICAREA CEASORNICELOR ELECTRICE

Ceasornicele electrice se p o t clasifica d upă m ai .multe c r i t e r i i : După gradul de dependenţă : Ceasornice dependente : ceasornice sincrone ; ceasornice secundare. Ceasornice c o m b in a te : ceasornice sincrone cu rezervă de m ers. Ceasornice in d e p e n d e n te : ceasornice in d iv id u a le ; ceasornice p rin ­ cipale. După sistem ul de oscilaţie : Ceasornice cu oscilaţii m ecanice : cu cristal de cuarţ ; cu diapazon ; cu arc p l a t ; cu p e n d u l; c-u balansier. Ceasornice cu oscilaţii e le c tric e : cu circuit o s c ila n t; cu circuit basculant. După m odul de unde se utilizează curentul electric : Ceasornice cu acţionare şi în treţin ere electrică a o sc ila ţiilo r: cu cristal de c u a r ţ ; cu arc p l a t ; cu diapazon ; cu p e n d u l; cu balansier. Ceasornice cu acţionare in d irectă (cu arm are e le c tric ă ): cu arm are p rin e le c tro m a g n e t; cu arm are cu m otor electric. B. ARMAREA CEASORNICELOR CU ELECTROMAGNET

Ceasornicele cu arm are electrică se deosebesc fo arte p u ţin de ceasor­ nicele m ecanice clasice. T oate m ecanism ele ceasornicului m ecanic s-au păstra t neschim bate, în afara m ecanism ului m otor care, în loc să fie arm at m anual, v a fi a rm a t cu u n dispozitiv electric. Ceasornicele acţionate electric indirect se construiesc cu rezervă de m ers (pot funcţiona u n tim p — cîteva ore — d upă în treru p ere a c u re n ­ tu lu i electric) sau fără rezervă de m ers (se opresc la cîteva m in u te după în tre ru p e re a curentului). P rim ele se alim entează, de obicei, de la reţeataa de distrib u ţie a cu ren tu lu i, ia r celelalte, de la o sursă proprie (baterie). Ceasornicele cu rezervă de jmers sîn t p rev ăzu te cu a rc m o to r sau greutăţi, ia r energia electrică e ste folosită la a rm a re a arcului sa u la rid i281

carea g reu tăţilo r. F recv en ţa a rm a rii poate fi foarte diferită : de la o a r ­ m a re / 8 h la 60 arm ări/h. F recv en ţa a rm ă rilo r'lă ceasornicele fără rezervă de m ers este m ai ridicată* (12— 16 arm ări/h ) şi, de aceea, ele sîn t m ai precise* fo rţa tra n s­ m isă eşap am en tu lu i fiind practic constantă. Ele m ai au av an taju l că nu sîn t legate de o poziţie (priză), deoarece avînd sursă proprie de alim entare, p o t fi aşezate în orice loc. A m bele tip u ri de ceasornice cu arm are electrică p o t fi acţionate fie cu m otor electric, fie cu electrom agnet. Se cunosc fo arte m u lte v arian te de arm are cu electrom agnet care funcţionează însă toate după acelaşi principiu : m ecanism ul de transm isie închide la in terv ale reg u late u n circu it electric form at d in tr-o su rsă de c u ren t şi u n e le c tro m a g n e t; electrom agnetul atrage- o a rm ătu ră legată de m ecanism ul m otor şi tran sm ite acestuia o energie potenţială. D ispozitivul de armare cu electrom agnet se com pune din urm ătoarele păaţi princip ale : — electro m ag n et cu o a rm ă tu ră m obilă ; — co n tacto r p e n tru închiderea şi deschiderea circuitului electric al e le c tro m a g n e tu lu i; — dispozitiv p e n tru com anda c o n ta c to ru lu i; — dispozitiv p e n tru tran sm iterea m işcării de la arm ătu ra m obilă la m ecanism ul m otor. f D in tre acestea, cele m ai sensibile sînt contactorul şi dispozitivul său de com andă.

1. Conf actorul U n sistem des u tiliz a t este p rezen tat in figura 367. Se com pune d in tr-u n electrom agnet 5 cu a rm ă tu ră basculantă 3 care se p o ate roti în ju ru l p u n c tu lu i 1. Cînd prin bobinele 4 ale electrom agnetului circulă curent, aceasta arm atu ra v a fi atrasa, şi clichetul 7 alunecă peste dinţii roţii de cîichet 8 im obilizată de cli­ chetul 9. Cînd curentul se în treru p e, arcul eîicoidal 6 trage a rm ătu ra în a ­ poi, şi clichetul 7 roteşte ro ata cu cîţiva dinţi. Stabilirea şi în tre ru p e ­ rea cu ren tu lu i se fac cu contactorul compus din lam a 2 , legată rigid de arm ătură, şi furca 16 care poate oscila în ju ru l punctului 11. F u rca este m enţinută în poziţia de repaus de arcul 13, fix at cu unul din tre capete pe o placă fixă în punctul 15 şi cu celălalt capăt pe furcă în pu n ctu l 14. Fig. 367. Dispozitivul de armare cu P a rte a superioară a crestătu rii furcii contactor oscilant. este izolată cu izolatorul 1 2 . In poziţia din fig u ră cu re n tu l este în tre ru p t. Dacă se deplasează furca în sus, se stabileşte contactul :intre arip a furcii de jos (neizolată) 16 şi co n tactu l 10 al lam ei 2: In acest n îoment, electrom agnetul atrage arm ă282

tu ra care deplasează şi fu rc a ’de jos.', D ato rită in erţiei mecanice, fu rca se v a deplasa în co n tin u are şi v a în tre ru p e curen tu l, d upă care am bele, a r­ m ătu ra şi furca, se vor deplasa îm p re u n ă în; sus, şi ciclul poate reîncepe. • C aracteristic acestui contactor este fap tu l că ,1 în tim pul deplasării în jos, în tre sup rafeţele de contact există o m işcare relativă şi, dato rită frecării, contactele se cu răţă înch id erea şir'deschiderea contactului se fac pe suprafeţe diferite, ceea ce este fo arte avantajos, deoarece scînteia care ap are la deschiderea contactului n u deteriorează contactele pe p o rţiu n e a unde ele se întîlnesc. în afară de aceasta, deschiderea contactului se face brusc, astfel în cît se reduc m u lt scînteile. Acest tim p de contactor are însă d ezavantajul că pen tru com anda lu i:se consum ă o fo rţă oarecare de la m ecanism ul de .ceasornic. O siguranţă m ai m are în ex p lo atare o p rezin tă contactorul din fi­ g u ra 368. G reu tatea 1 xoteşte ro a ta de a n tre n a re 2 în direcţia săgeţii. Pe circum ferinţa roţii este m o n tat contactul 3. în tim pul funcţionării cea­ sornicului acest contact se apropie de celălalt contact 4, m ontat pe arm ă­ tu ra oscilantă 5 a electrom agnetului. !n m om entul cînd contactele se ating, se închide circu itu l p rin bobinele 6 ale electrom agnetului, şi electrom agn etu l ro teşte arm ătura. P rin această m işcare bruscă, contactul 3 îm preună cu ro ata 2 sîn t îm pinse înapoi (în sens co n trar săgeţii), g reu tatea 1 se ridică, ia r clichetul 7 alunecă peste dinţi. D atorită inerţiei, ro ata 2 se ro ­ teşte m ai d ep arte şi deschide contac­ tul. în acest m om ent, electrom agnetu l eliberează arm ătu ra, care se va ro ti în poziţia iniţială (desenată) da­ to rită arcului 3. La acest sistem , în acelaşi tim p contactele s în t închise şi p u tern ic presate şi astfel se reduce rezistenţa de contact.

contactor rotativ.

Fig. 369. Braţ excentric pentru armare.

Acest contactor este frecv en t folosit la arm area ceasornicelor de p e re te şi a ceasornicelor principale. U neori, în locul *greu tăţii 1 se folo­ seşte un a rc sp iral sa u o g re u ta te sub form ă de b ra ţ excentric (fig. 369). în aceste cazuri, fo rţa fiind m ică, dispozitivul acţionează d irect asupra axului m in u tar sa u chiar asu p ra ax u lu i interm ed iar. Bineînţeles, frecvenţa arm ărilor va fi cu m u lt m ai mare." 283

2. Sisteme de armare cu electromagnet

a. A rm area cu cu ren t continuu. C onstrucţia u n u i - ce aso rn ic . arm at electric de la o b aterie este re p re z en ta tă în fig u ra 370. B ateria 4 d e 1,5 V este m o n tată în tre contactele 2 şi 3. In fig u ră s-au în sem n at cu sem nul plus ( + ) şi m inus (—) toate piesele c a re pînt în contact cu p o lul pozitiv, respectiv negativ. în tre g u l m ecanism de arm are este m o n tat p e su portul schelet 1 şi in trodus în tr-o c a r. 5 casă d in m aterial plastic 5. E lectrom agnetul 8 cu m iezul de fier 6 este introdus în tr-o cutie cilindrică 9, închisă la u n capăt de a rm ă tu ra bascu­ la n tă 7. Această a rm ă tu ră este leg ată prin în făşu rarea electrpm agnetului de polul p o z itiv . al b ateriei şi p rev ăzu tă la capăt cu u n contact de a rg in t 10. Ce­ lă la lt contact 12, le g at la polul negativ, este m o n tat pe caseta 11. In interiorul casetei de di­ m ensiuni m ari este m o n tat ar-, cui m otor 13. ceasornicului, caseta se roteşte în direcţia săgeţii pîn ă cînd atinge contactul 10. C ircuitul electric fiind închis, a rm ă tu ra 7 va fi atrasă şi ea îm pinge ca­ seta înapoi, în făşu rîn d arcul m otor. D atorită in erţiei casetei, acesta se roteşte m ai departe Fig. 370. Ceasornic cu baterie şi electroîn treru p în d contactul. A rm ămagnet. tu ra 7 nem aifiind atrasă, cade sub greutatea proprie. La acest .ceasornic, contactul se realizează în tr-u n singur punct, dar în tim p u l ro tirii cele două contacte alunecă p u ţin . F orţa de apăsare a con­ tactelor este rea liz a tă de fo rţa electrom agnetului şi a arcu lu i m otor. în ­ tre ru p ere a contactului se realizează brusc. D u rata arm ării este de 1/20 şi se rep etă la 2 —3 m in. în tim p u l arm ării, m ecanism ul nu tran sm ite en er­ gie eşapam entului, d a r n u se produc p e rtu rb ă ri în funcţionare deoarece tim p u l de arm are este fo arte sc u rt. F recv en ţa arm ărilor fiind m are, forţa arcului m otor este p ractic co nstantă ; la început, cînd b ateria este nouă, frecvenţa este m ai redusă. P e m ăsu ră ce b ateria slăbeşte, frecvenţa creşte deoarece ung h iu l de ro ta ţie im p rim at casetei se reduce. La fiecare a r­ m are se aude u n m ic s u n e t ; cînd frecvenţa acestor sunete creşte, b ate­ ria treb u ie înlocuită. b. A rm area cu cu ren t alte rn a tiv . P e n tru arm area ceasornicelor cu electrom agnet se p oate folosi şi cu re n tu l altern ativ , care are, în general, tensiuni m ai ridicate (uneori, ten siu n ea reţelei). U n dispozitiv de a rm are cu c u re n t altei'nativ este rep re zen ta t în figura 371, la care contactorul este u n în tre ru p ă to r cu m ercur. 284

P e m ăsu ră ce- ceasornicul"'m erge, a rm ă tu ra 8 d ii g reu tatea p ro p rie b ra ţu l 2 în jos. L egătura în tre a rm ă tu n zează cu o tijă 1 din m aterial nem agnetic. C lichetul 3 fixa ro a ta 4, iar în tre ru p ă to ru l 6 cu contactele a şi b se înc m ercu ru l atinge contactul a. In acest m om ent, p rin bobi. curent, şi a rm ă tu ra 8 este trasă în sus (în in te rio ru l bobii

b)., A cesta ■'torul 2 „ i-oata at,

p ărăseşte co n tactu l a, cînd se în tre ru p e curentul. Acest dispozitiv se n um eşte dispozitiv de arm are cu b ra ţ basculant. U n alt dispozitiv frecv en t u tiliz a t este re p re z en tat în figura 372, a. Se com pune din două bobine 1 şi 2, m ontate pe u n m iez 3, form at din tole în form ă de potcoavă. Cele două bobine sîn t legate în serie prin in term e ­ d iu l contactorolui fo rm at din ştiftu l 13 :ş i b ra ţu l 11. Ş tiftu l 13 e ste m ontat pe clichetul 6, care este apăsat de arcu l 7, am bele m ontate pe a rm ă tu ra m obilă 4. A su p ra roţii de clichet ,5 care tran sm ite m işcarea la arcu l m o­ to r m ai acţionează clich etu l 9, cu arcu l sSu 10. B raţu l 11, ap ăsat de a r­ cul 12, este m o n tat pe acelaşi b o lţ cu clich etu l 9 şi se poate sp rijin i pe acesta cu tam ponul 14. In tim pul fu n cţio n ării ceasornicului, a rm ă tu ra 4 se roteşte în sensul săgeţii, fiind tra s ă de arcu l elicoidal 8 p înă cînd clichetul 9 cade de pe v îrfu l dintelui. In acest m om ent, b ra ţu l 11 cade pe ştiftu l 13 şi închide circu itu l electric. A rm ă tu ra m obilă se va ro ti în sensul invers celui indicat de săgeată p în ă cînd clichetul 6 cade de pe v îrfu l dintelui (fig. 372, b). In acest m om ent, c irc u itu l electric se va în tre ru p e deoarece ştiftu l 13 va cădea m ai m u lt decît b ra ţu l 11, care se va tam pona de clichetul 9.

C. ARMAREA CEASORNICELOR CU MOTOR ELECTRIC

' « A rm area cu m o to r electric este folosită la foarte m ulte tip u ri de ceasornice. M ecan ism u l'd e m ers a l ceasornicului, în tim pul funcţionării, închide în tr-o poziţie d eterm in ată u n circuit electric cu a ju to ru l u n u i contactor. In circu itu l electric este in te rc a la t7un-m otoraş care, p rin tr-u n angrenaj m elcat, tran sm ite m işcarea la arcu l m otor al ceasornicului. In tr-o altă poziţie d eterm in ată, se în tre ru p e circu itul şi arm area încetează. ■ ‘■/Armarea cu m otoraş a re a v an taju l că şi îi^ tim pul; arm ării se tra n s­ mite^ energie lâ eşapam ent, ia r contactorul se uzează" mai p u ţin deoarece frecven ţa arm ărilo r e ste m ar red u să decît în cazul arm ării cu electrom ag­ net. De asem enea, zgom otul produs este redus. P e n tru arm are se folosesc fie m otoare de curent continuu, alim en­ tate, »în g eneral, de lâ baterii, fie m otoare de c u ren t alternativ, alim ente de la reţea.

1. Armarea cu motor de curent continuu C onstrucţia u n u i dispozitiv de arm are des utilizat cu b aterie şi mo­ tor. de c u re n t co n tin u u este rep rezen tată în fig u ra 373. M otorul 7 cu o tu ­ raţie de 2 000 ro t/m in este închis în tr-o cutie. A xul său se term in ă cu un melc 8, care angrenează cu o ro ată m elcată 4. din m ate­ rial plastic, p en tru reduce­ rea frecărilor. Deoarece angrenajul m elc-roată m elcată este ire ­ versibil. la dispozitivele care folosesc acest angrenaj nu m ai este necesar m ecanism ul cu ciic-het de pe axul m otor. D ispozitivul de arm are se compune din podul 1 în care este presat un lagăr 2 p e n tru axul motor. P e ax sîn t m ontate în ordine discul de comandă 3 care închide şi deschide contactorul, roata m elcată 4, arcul m otor 5 şi Fig. 373. Armare cu motor de curent continuu. ro ata m otoare 6. De re m a r­ cat că arcul m otor este un arc elicoidal cilindric, care a re avantajele că n u trebuie uns şi că n u se produc frecări în tre s p ir e ; de aceea el se desfăşoară lin, fără salturi. F recv en ţa arm ării la acest dispozitiv este din opt în opt m inute, ia r d u rata u nei arm ări v ariază în tre 1 s cînd b a te ria este nouă şi 2,5 s cînd b ateria este uzată. T ensiunea b ateriei este de 1,5 V. Procesul a rm ării este rep re z en ta t în figura 374 şi se desfăşoară în felul u rm ă to r : La sfîrşitu l perioadei de desfăşurare a arcului, lim ba lim itatoare 7 (fig. 374, a), care se ro teşte îm p reu n ă cu ro ata m otoare 6 în sensul indicat prin săgeată, atin g e ş tiftu l 8, m o n tat pe discul de com andă 3, şi a n tre 286

n e a z ă ş tiftu l pînă cînd iese? de sub b ra ţu l declanşator 9 (fig. 374, b). A cesta cade şi îm p reu n ă cu el tija 10 şi lam elele 11 /vin în. contact cu colectorul 2 şi închid circuitul. M otorul , i :începe şă se rotească şi să antreneze roata m elcată 4 în direcţia săgeţii. La început, discul de com andă stă nem işcat, p în ă c în d fundul, canalului circu lar din ro ata, m elcată începe Să antreneze

a

Fig. 374. Dispozitivul de armare cu motor. ştiftu l 8. A ceastă m işcare va co ntinua pînă cînd ştiftu l in tră sau b ra ţu l declanşator îl ridică îm p reu n ă cu p eriile şi în tre ru p e circuitul.- M otorul m ai face cîteva ro taţii şi se opreşte. D ispozitivul de arm are m ai este p rev ăzu t cu u n m ecanism care in ­ dică grad u l de încărcare a b ateriei în funcţie de n u m ă ru l de ro taţii ale m otorului după în treru p erea circu itu lu i. Cu cît tensiunea b ateriei este m ai m are, cu a tît m otorul v ă face m ai m u lte rotaţii pînă la o p rire după în tre ru p e re a curentului. Un tip de ceasornic la care oprirea şi p o rn irea m otorului se fac în a lt mod este rep rezen tat în fig u ra 375, iar dispozitivul său de contact, în figura 376. M otoraşul 1 (v. fig. 375) care an trenează dispozitivul de a r -

curent continuu. 287

m a re 'a r e u n -ro to r cu u n joc axial de 0,8 mm. A x u l ro torului este p re ­ v ăzu t la cap ăt cu u n m elc 2, care angrenează o ro ată m elcată 3, pe al cărei ax sînt m ontate discul de declanşare 5, arcu l m otor şi ro a ta m otoare. P o rnirea şi o p rirea m otorului se fac p rih deplasarea axială a roto­ ru lu i, astfel în cît' discul c o le c to ru lu i; in tră şi iese de sub lam elele colectoare. In poziţia „pornit", asu p ra ro to ru lu i acţionează forţa m agnetică a statorului >care are u n a stfe l de sens în cît să m enţină ro torul în poziţia pornit. Tot în acelaşi sens acţionează şi forţa arcu lu i b raţu lu i declanşator 4, ia r în sens contrar, fo rţa arcu lu i m otor, care se m anifestă în angre­ n aju l fhelcat. In tim p u l d esfăşurării arcu lu i m otor, ro ata m elcată stă nem işcată, ia r roata» m otoare p rev ăzu tă cu ş tiftu l declanşator 6 se roteşte încet. La un m om ent dat, ş tiftu l de declanşare atinge discul de com andă, respectiv lim ba îndoită 7 a acestuia (fig. 376) şi an trenează discul pînă cînd unuldin lim itatoarele 8 ale discului alunecă sub b ra ţu l declanşator 5 şi, cu a ju ­ to ru l tam ponului 9, îm pinge ro to ru l în ău n tru . In acest m om ent, m otorul începe să funcţioneze, şi fo rţa m agnetică care ap are v a acţiona în sensul m enţinerii contactului. în tim p u l arm ării, discul de com andă se roteşte foarte încet, a n tre n a t fiind în co ntinuare de ro ata m otoare, în tim p ce ro ata m elcată se ro teşte m u lt m ai repede. D upă o ju m ătate de rotaţie, ro ata m elcată începe să antreneze discul de com andă, şi lim itato ru l 8 eli­ berează b ra ţu l declanşator, ia r fo rţa an g ren aju lu i m elcat (determ inată de tensiunea arcului m otor), fiind m ai m are decît fo rţa de m enţinere m agne­ tică, deplasează ro to ru l şi în tre ru p e contactul electric în tre lam elele şi discul co le c to ru lu i; m otorul se opreşte.

2. Armarea cu motor de curent alternativ C aracteristica tu tu ro r sistem elor de arm are cu m otoare de curent continuu şi cu electrom agnet este contactorul care închide şi deschide circuitul electric. C ontactorul este organul cel m ai sensibil al dispozitivelor electrice de arm are şi m ajo ritatea defectelor în exploatare provin de aici. Dispozitivele fără contactoare sîn t m ai robuste, au siguranţă m are în funcţionare, d ar au şi dezav an taju l fo arte m are că n u se pot folosi decît în cu rent alternativ, fa p t care le face inutilizabile în ceasornicele portabile. M otorul cu c u re n t a lte rn a tiv cel m ai des u tilizat este m otorul cu disc de alum iniu şi pol ecran at. A cesta are tu ra ţia şi m om entul redus şi func­ ţionează fără zgomot. D ato rită m om entului m ic p rodus de m otor, în tre acesta şi ax u l m otor se in terp u n e u n red u cto r cu un ra p o rt m are de dem ultiplicare, realizat cu u n angrenaj m ele-roată m elcată. La ceasornicele m ai p u ţin pretenţioase n u se prevede u n dispozitiv p e n tru lim itarea arm ării. In acest caz, cînd arcu l m otor este com plet a r­ m at, discul m otorului se opreşte, ia r fo rţa suplim en tară transm isă de m o­ to r eşapam entului n u influenţează m ersul. Toate ceasornicele echipate cu m otoare de c u re n t alte rn ativ se con­ struiesc cu rezervă de m ers, p e n tru ca o even tu ală în treru p e re de cu rent de cîteva ore să n u influenţeze b u n a funcţionare a ceasornicelor. Ceasornicele fo arte precise sîn t prevăzute cu dispozitive p e n ­ tr u lim itarea arm ării. Aceste dispozitive (de construcţie fo arte variată) decuplează m ecanic m otorul care continuă să se rotească în gol pînă cînd v a fi din n ou cuplat. 288

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE

1. Cum se clasifică ceasornicele electrice ? 2. Ce se înţelege prin ceasornic cu rezervă de mers ? 3. Care sînt părţile principale ale dispozitivului de armare cu electromagnet? 4. Cum funcţionează contactorul cu lamelă şi furcă ? 5. Cum funcţionează dispozitivul de armare cu electromagnet alimentat de la o : bsterie; 6. Cum funcţionează dispozitivul de armare cu braţ basculant ? 7. Care sînt avantajele dispozitivelor de armare cu motor electric ? 8. Cere dispozitive de armare nu au nevoie de contactor şi de ce ?

CAPITOLUL II CEASORNICE ELECTRICE CU ÎNTREŢINEREA ELECTRICĂ A OSCILAŢIILOR La ceasornicele cu acţionare directă, energia se tran sm ite din ex te­ rio r direct regulatorului. P e n tru ca reg u lato ru l să funcţioneze corect (să-şi păstreze izocronism ul), im pulsurile de energie date reg u lato ru lu i treb u ie să răm ină con­ stan te ca m ărim e şi frecvenţă, ia r frin area reg u latorului, d a to rită tra n s­ m iterii m işcării la indicatoare, tre b u ie să fie m inim ă. P e n tru a se respecta condiţia de frecvenţă, im pulsurile sin t com an­ d ate chiar de reg u lato r p rin in term ed iu l u n u i contactor sau al u n u i cir­ cu it electric cu tranzistor. La ceasornicele cu contactor, contactele sînt elem entele cele mai sensibile. Ele fiind com andate de regulator, fo rţa de apăsare este foarte m ică şi de aceea n u este adm isă oxid area sau m u rd ărire a contactelor. F recven ţa în tre ru p e rilo r fiind fo arte m are (7 200 în tre ru p e ri/h la un p en ­ dul de 1/2 s), n u este adm isă nici apariţia de seîntei care a r deteriora repede contactele.

A. *

MECANISME CU CONTACTOARE

1. Ceasornice cu pendul

In figura 377 s-a rep rezen tat schem a u n u i ceasornic electric cu ac­ ţio n are directă cu contactor. Ceasornicul funcţionează d upă u rm ă to ru l principiu : in m om entul în care viteza p en d u lu lu i este m axim ă, el închide u n contaqţ electric, ia r electrom agnetul îi va da u n im p u ls corespunzător energiei p ierd u te în tim p u l unei oscilaţii. P en d u lu l 1 cu tijă din in v a r este su sp en d at cu u n arcu leţ ca şi p en ­ d u lu l ceasornicelor m ecanice. In loc de g reu tate, p endulul este p rev ăzu t cu u n m agnet p erm an en t 2, cu secţiunea circulară, îndoit sub form a u n u i 19 — M an u alu l ceasorn icaru lu i

289

arc de cerc. P o lu l n o rd a l m ag n etu lu i poate in tra în tim pul oscilaţiei în interio ru l b o b in ei 4 fix a tă pe su p o rtu l 3. Im p u lsu l se transm ite p en dulului cînd acesta-se m işcă de la d re a p ta sau la stînga (bobina atrage m agnetul), îm p reu n ă cu p e n d u lu l oscilează şi a n tre n o ru l 5, care, la fiecare oscilaţie, v a ro ti ro ata de clich et 6 cu u n dinte. A ceastă m işcare este transm isă m e­ canism ului in d icato arelo r. R oata de clichet m ai a re rolul de a com anda b ra ţu l 7 ce se p o a te ro ti în ju ru l p u n ctu lu i 8 şi pe care este fix a t con­ ta c tu l de p la tin ă 9. C înd b ra ţu l 7 u rc ă p an ta dintelu i roţii de clichet, con­ ta c tu l 9 atîrige lam a 10 de a u r şi închide circu itu l electric. Cînd b ra ţu l cade de pe v îrfu l d in telu i, co n tactu l se în treru p e. M ecanism ul este astfel reglat în c ît contactu l să se în ch id ă cu 1/10 s în ain te de poziţia de echilibru a pen d u lu lu i şi să ră m în ă închis 1/50 s. In re stu l perioadei, pendulul osci­ lea ză liber. C u re n tu l electric p o rn eşte de la polul pozitiv al bateriei p rin tr-u n conductor izolat, aju n g e la şu ru b u l 11 şi, p rin cele două contacte 10 şi 9, la m asa 3. U n c a p ă t al bobinei este legat la m asă, ia r celălalt, la polul negativ al bobinei. U nele tip u ri de ceasornice mai. recente sîn t p rev ăzu te cu o cutie m etalică 12 asem ăn ăto are ca form ă cu bobina 4 (din m otive de sim etrie)

Fig. 377. C easornic cu pen d u l tip ancoră cu a cţio n are a electrică a pendu lu lu i.

290

Fig. 378. C easornic cu p e n d u l cu a cţio ­ n a re a electrică a indicatoarelor.

în care in tră polul sud a l m agnetului în tim pul oscilaţiei, producind un cîm p m agnetic variab il. D in această cauză, în cu tie a p a r curenţi care vor fi cu a tît m ai m ari, cu. cit elongaţia' pendulului v a fi m ai m are. C urenţii din cutie p ro d u c u n cîm p m agnetic ce frînează p endulul, m enţinînd astfel am plitudinea constantă. La cele m ai m oderne ceasornice cu acest sistem se m ai m ontează un disc m agnetic 13 p rin a cărui ro tire se poate reg la m ersu l în tre lim itele ± 10 s/24 h. D iferenţele m ai m a ri se reglează p rin în şu ru b area greutăţii 1 de pe tija p en d u lu lu i. Ş u ru b u l 14 a re ro lu l de a bloca pen d u lu l în tim pul transportului. . Un a lt tip de ceasornic cu pen d u l este rep re z en tat în figura 378. La acesta, m işcarea de la pen d u l la m ecanism ul in d icatoarelor se transm ite pe cale electrică, şi de aceea el poate fi folosit p e n tru a com anda m ai m ulte ceasornice secundare. > P en d u lu l 1, susp en d at în mod obişnuit, an tren ează şi pîrghia osci­ lantă 2. In deplasarea sa de la d re a p ta sp re stînga, dacă am plitudinea p e n ­ d u lului este suficient de m are, această pîrghie alunecă în am bele sensuri peste cam a 3, m o n tată pe un arc elastic. Dacă am p litu dinea scade, pîrghia se agaţă de u m ă ru l camei, ia r la în toarcerea pendulului, ea apasă cam a în jos, închizîndu-se con­ ta ctu l 4. m m . VI Fazele succesive de j , _Q funcţionare a u n u i astfel de contactor sîn t re p re ­ zentate în figura 378 : 'p îr­ ra o 1-, U ghia oscilantă 2 este acţio­ W n ată de contactul mobil, "r S J , ia r b raţu l de com andă 1 M este fix a t de tija p en ­ dulului. în m om entul în care w - 1 1 se închide circu itu l elec­ tjm_U.il tric, bobina 6 (v. fig. 378), fiind alim en tată de acu­ IS3" m ulatorul 5, v a respinge ME m agnetul 7 m o n ta t pe tija pendulului. Cînd acum u­ lato ru l este încărcat, n u ­ m ai după 6— 7 oscilaţii se încheie circuitul. Cu cît tensiunea acu m ulatorului scade, cu a tît m ai des se -O lQ "n face contactul, ia r cînd se ajunge ca la fietfare osci­ laţie să se închidă con­ — li tactul, acu m u lato ru l tre ­ Fig. 379. Fazele d e lu cru a le contaetorului. buie încărcat. Spre deosebire de ceasornicul descris an terio r, a n tren area indica­ toarelor se face p rin in term ed iu l cu ren tu lu i electric. în acest scop, pe p a r­ tea superioară a tijei pendulului este m ontată o lim bă 8 (fig. 379) care poate oscila n um ai în tr-u n sin g u r sens. Astfel, cînd p en d u lu l va oscila de la d reap ta sp re stînga, ea va ap ăsa pîrghia 9, ia r aceasta v a elibera ştiftu l 10 m ontat pe b ra ţu l 11 ce va cădea sub g reu tatea proprie şi va închide

a

contactul 22. E lectrom agnetul 13 v a atrag e a rm ă tu ra basculantă ca re va îm pinge b ra ţu l 1 înapoi şi acesta se v a zăvorî din nou cu ştiftul, 10. Itf p a ra le l cu electrom agnetul 23 este legat electrom agnetul 14 care, în m om entul închiderii circu itu lu i, a tra g e a rm ă tu ra 15 pe care este m on­ ta t clichetul 16. A cesta ro teşte cu u n d in te ro ata clichet 17 care este m on­ ta tă pe acul indicato ru lu i secundar.

2. Ceasornice cu balansier „Ca şi ceasornicele m ecanice, ceasornicele electi'ice cu balan sier au av an taju l că sîn t portabile şi a u dim ensiuni m ai mici. In fig u ra 380 s-a re p re z en ta t u n ceasornic cu acţiune directă cu b a­ lansier' Se com pune d in tr-u n electrom agnet 2, în al cărui în tre fie r se poate roti ro to ru l de fier 3, m o n tat rigid pe axul regulatorului 4. P e ace­ laşi ax sîn t m o n tate roata oscilatoare 5 şi arcul sp iral 6 care îm p reu n ă form ează sistem ul de oscilaţie al regulatorului-etalon p e n tru o frecvenţă bine determ inată. C ontactul electric se form ează în tre arcul 7 (care este izolat de m asă cu rondela 8 şi leg at la bobina 2 a electrom agnetului) şi planul înclinat 9, m o n tat pe axul reg u lato ru lu i şi leg at de polul pozitiv al bateriei. C ontactorul 9 este în clin at la 45° şi cînd ajunge în d rep tu l arcului 7 îl apasă în jos, asigurînd astfel presi­ Fig. 380. C easornic cu b a la n sie r şi u n ea de contact. C ît tim p contactul contact. este închis, electrom agnetul va da ro­ to ru lu i u n im puls de energie. R egu­ la to ru l se ro teşte m ai departe, ia r arcu l ajunge la capătul înclinat şi scapă ridicîndu-se şi, p rin aceasta, în tre ru p e circuitul electric. La întoarcere, plan u l în clin at va atinge p u ţin arcu l 7 pe care îl v a îm pinge în sus c u p a r­ te a sa superioară, izolată. M ecanism ul indicatoarelor este a n tre n a t p rin tr-u n ax de transm isie pe care sîn t m o n tate ro ata de clichet 12 şi ro ata de poziţionare 10, pozi­ ţionată de a rc u l 22. La fiecare oscilaţie a regu lato rului, în tr-u n sens, a r­ cul 23 antren ează roata de clichet, ia r în sens c o n tra r el se îndoaie, tfe cînd peste dinţi. B. MECANISME CU TRANZISTOARE

M ecanism ele cu tran zisto are elim ină contactorul, organul cel mai sensibil al ceasornicelor electrice. A n tren area indicatoarelor se face în acelaşi m od ca la m ecanism ele cu contactoare. P rin fa p tu l că regulatorul n u m ai com andă contactorul, frîn a re a acestuia v a fi m u lt m ai redusă, astfel în cît o b aterie poate alim en ta ceasornicul tim p de m ai m u lţi ani. F o rţa n ecesară p e n tru a n tre n a re a indicatoarelor este m ai m ică decît cea p e n tru com anda contactorului.

1. Ceasornice cu pendul

P rin cip iu l de funcţionare a u n u i ceasornic cu p endul şi tran zisto r se poate u rm ă ri pe figura 381. Se foloseşte p ro p rietatea de blocare a tran z is­ toru lu i ; astfel dacă baza (B) âr6 u n p o ten ţial pozitiv, p rin circu itu l em iter (E)-colector (C) n u v a trece c u re n t. A ceastă situ aţie corespunde cu cea a contactorulu i cu contactele în d ep ărtate. D acă bazei i se aplică o tensiune negativă, p rin circu itu l em iter-colector v a trece u n cu­ re n t corespunzător contacte­ lor închise ale contactorului. în serie cu em iteru l şi colectorul se leagă o baterie de alim entare şi bobina de lu cru 3. In Circuitul, bazăem iter se leagă bobina de co­ m andă (excitaţie) 2. Cele două circuite sîn t cuplate capacitiv p rin condensa­ torul C„. L a cap ătu l tijei pendu­ lu lu i se m ontează u n m agnet , perm anent cu secţiunea cir­ culară, cu rb at d upă u n arc de cerc. Cele două bobine 2 şi 3 sîn t aşezate concentric, Fig. 381. C easornic cu p en d u l şi tran z isto r. şi în interio ru l lo r poate in ­ tra polul sud al m agnetului p erm anent 1. D acă pendului se deplasează spre dreapta, în bobina de com andă se induce o tensiune electrom otoare care are o astfel de polari­ tate încît baza v a fi încărcată pozitiv, şi tran zisto ru l răm îne blocat. Dacă p en dulul se întoarce, polaritatea ten siu n ii electrom otoare in dusă în bobina de com andă se schim bă, baza d evine negativă, tran zisto ru l se deblochează şi p rin circu itu l bobinei de lu cru v a trece cu cu ren t fu rn izat de b aterie a cărui tensiune este am plificată de tranzistor. C îm pul m agnetic cre at de bobina de lu c ru v a îm pinge p en d u lu l spre stînga p înă cînd polul sud iese d in bobină. P e m ăsu ră ce m ag n etu l iese, tensiunea indusă în bobina de com andă scade şi, odată cu ea, scade şi negativ area bazei şi cu ren tu l în bobina de lu c ru se în treru p e. Cu a ju to ru l condensatorului C tensiunea la bază se stabileşte astfel ca atu n ci cînd bobina de com andă n u transm ite un potenţial n eg ativ la bază, tran zisto ru l să fie blocat. Cînd p en dulul se deplasează de la stînga spre d reap ta, blocajul devine şi m ai' puternic. U nghiul «de oscilaţie a p en d u lu lu i depinde de p roprietăţile tran zisto ­ ru lu i (am plificarea tensiunii), de te m p e ra tu ra acestuia, de bobina de lucru şi de m agnetul perm anent. P rin dim ensionarea corespunzătoare a acestor elem ente se poate ajunge la o precizie de ± 2 s/24 h. P e n tru unifo rm izarea oscilaţiilor se m ontează bobina 4, şi in elu l con­ ductor 5 pe bob in a 3 în care se in d u c curenţi care frînează oscilaţiile m ari. D ezavantajul ceasornicelor cu tranzistoare constă în fa p tu l că pie­ sele de fier ale ceasornicului sîn t m agnetizate de cîm purile m agnetice pu­ ternice, necesitînd o reg lare su p lim en tară în exploatare.. 293

2. Ceasornice cu balansier P rin cip iu l de funcţionare este acelaşi cu cel descris la ceasornicele c u pendulf Ceasornicele cu b alan sier şi tran zisto are (fig. 382) se compun, în ge­ n e ra l, din urm ăto arele p ă rţi p rincipale : — reg u lato ru l, com andat de tran zisto are ; —- blocul electronic ; — m ecanism ul de transm isie ; — su rsa de energie electrică (baterie).

tran z isto r.

R egulato ru l (fig. 383) se com pune din două discuri de fier 1 şi 2 pe care sînt m o n taţi doi m agneţi 3 şi 4 de form ă cilindrică. Cele două discuri sîn t ech ilib rate cu două g reu tăţi m etalice nem agnetice 5 şi 6 fixate prin n ituire. P e a x u l 8 al reg u lato ru lu i se m ontează şi arcu l spiral 7. Masa reg u lato ru lu i fiin d re la tiv m are, frecv en ţa lui de oscilaţie este redusă (120 oscilaţii/m in). P e n tru a se reduce frecările în lagăre, ax u l reg u latorului este m ontat în poziţie v erticală şi aşezat pe p ie tre (cu gaură şi de acoperire) m ontate în şu ru b u rile 11 şi 12, P e n tru a se reduce forţa de ap ăsare pe lagărul in fe ­ rior, se m ontează m ag n etu l p erm an en t 9, ia r d easupra lui, pe ax, m agne­ t u l 10. F o rţa de respingere d in tre aceşti m agneţi va anihila aproape com­ p le t g reu tatea regulatorului. P e p a rte a in ferio ară a a x u lu i balan sieru lu i e ste m ontat discul de com andă 13 care tran sm ite m işcarea de oscilaţie roţii de cuplare 14 pe al cărei ax este m o n ta tă ro ata clichet 16, asigurată de clichetul 15. Blocul electronic (fig. 384) poate fi dem ontat separat, el form înd o u n ita te sep arată în ceasornic. E l se com pune din bobina de com andă 17, b o b in a de lu c ru 18, tra n z isto ru l 19 şi condensatorul 20. Toate aceste ele­ m ente, cu leg ătu rile aferente, sîn t m o n tate pe o placă din m aterial plastic sa u tex to lit şi acoperite cu u n capac din m aterial plastic transparent. 294

M agneţii 3 şi 4 (v. fig. 383) sîn t astfel am p lasaţi pe regulator încîtatu n c i cînd acesta se află în stare de repaus el şă fie chiar deasupra bo­ binelor. ' D eschiderea şi închiderea circu itu lu i electric al bobinei de lu cru de că tre tran zisto r se fac în acelaşi fel ca la ceasornicul qu pendul. Şi în acest caz, im p u lsu l se tran sm ite b alansierului in tr-u n singur sens, în sen­ su l opus tran zisto ru lu i care este blocat, şi reg u lato ru l oscilează liber-

Fig. 384. Bloc electronic.

Discul din alum iniu 21 este o frîn ă cu cu ren ţi turbionari, p e n tru stabilirea am p litudinii oscilaţiilor regulatorului. A lim entarea ceasornicelor se face cu o b a te rie de 1,5 V. Cînd aceasta este nouă, discul de alum iniu se p u n e în poziţia m edie ce asigură astfel un unghi de oscilaţie de 220° în am bele sensuri. D upă ce tensiunea bateriei scade, şi am p litu d in ea oscilaţiilor se m icşorează, discul se scoate p u ţin de sub regulator, şi oscilaţia revine la norm al. R eglarea m ersului se face ca şi la ceasornicele m ecanice, cu aju to ru l com pasului. % ■

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE 1. 2. 3. 4.

Ce se înţelege p rin ceasornic cu a c ţio n a re directă ? De cîţe tip u ri sîn t ceasornicele cu a c ţio n a re d irec tă ? C are este p rin c ip iu l d e fu n c ţio n are a ceaso rn icu lu i cu a c ţio n a re d ire c tă cu p en d u l ? C are sîn t p ă rţile p rin cip ale ale ceasornicului e le ctric c u acţio n are d ire c tă cu b a la n sie r ? 5. C are este p rin c ip iu l de fu n cţio n are a ceasornicelor cu tra n z isto r ? 6. Cum se sta b ilize az ă a m p litu d in ile d e o scilaţie la ceasornicele cu a cţio n are d ire c tă ?

...

CAPITOLUL III,,

, -v

CEASORNICE SINCRONE . - , Ceasornicele sincrone sin t cele m ai vechi ceasornice electrice. Ele a u a p ăru t cu aproxim ativ 50 de ani în urm ă. „ Ceasornicele sincrone se bazează pe principiul ro tirii sincrone (cu frecvenţa curen tu lu i) a u n u i m otoraş de curen t electric. Ele se com pun, d in tr-u n m otor sincron şi un m ecanism de tran sm itere a m işcării la in ___ ____ dicafbare. Ceasornicele sincrone p re z in tă o 's e rie de av an taje : se alim entează direct de la reţe a u a de distrib u ţie a-en erg iei electrice,, au p re ţ de cost foarte scăzut, sîn t robuste şi au consum de energie foarte mic. D ar au şi u n dezavantaj foarte m are, p e n tr u că depind de frecv enţa curentului. Dacă acesta n u are valoarea riguros egală cu cea nom inală (50 Hz), ceasornicele sincrone n u m ai m erg cu precizie. D upă valoarea tu raţiei m otoraşului sincron, se deosebesc : — ceasornice sincrone cu tu ra ţie m ică ; — ceasornice sincrone cu tu ra ţie m are. P rim ele (200— 400 fot/m in) sîn t m ai răspîndite deoarece au rap o rtu l de dem ultiplicare p în ă la indicatoare m ai mici şi se pprnesc m ai uşor. Cele cu tu raţie m are (3 000 rot/m in) se folosesc m ai ra r deoarece se uzează mai repede şi au nevoie de m ulte tre p te p e n tru redu cerea turaţiei. Se folosesc, de obicei, cînd se cer cadrane şi indicatoare m ari, deoarece prin raportul m are de-dem ultiplicare m om entul tran sm is indicatoarelor creşte m ult. D upă felul în care se face p o rn irea m otorului, se deosebesc tre i ti­ p u ri de ceasornice sincrone : —■ cu pornire m anuală ; — cu au topornire ; . — cu autopornire şi rezervă de m ers. Toate tip u rile pot fi echipate cu m otoare cu tu raţii m ari sau mici. La reţelele electrice la care în tre ru p e re a curentului se produce rar, iar du rata în tre ru p e rilo r este de cîteva secunde, se folosesc în condiţii optime ceasornicele cu autopornire. La reţe­ lele cu în tre ru p e ri ra re de curent, d ar de d u rată m ai m are (cîteva m i­ nute), ceasornicele cu autopornire n u sîn t corespunzătoare deoarece, după în tre ru p e re a curentului, ele treb u ie reglate. In aceste reţele se folosesc ceasornice cu pornire m anu­ ală, care se opresc la în treru p erea curentului. In locurile unde cu rentul se în ­ tre ru p e pe u n tim p îndelungat (cîteva ore) sîn t recom andate ceasornicele cu autopornire şi cu rezervă de m ers, care pot funcţiona 8 h fără curent. Ceasornicele sincrone sînt cea­ sornice dependente, ele depinzînd de Fig. 385. C easornic p e n tru v e rifica re a frecvenţa cu ren tului din reţea. . frecvenţei. 296

P e n tru a se m enţine frecvenţa egală cu cea nom inală, centralele electrice sîn t p rev ăzu te cu ceasornice p e n tru v erificarea frecvenţei. După ele se reglează dispozitivele de com andă care m enţin autom at constantă tu ra ţia generatoarelor. în fig u ra 385 este rep re z en ta t u n astfel de ceasornic. P e cadranul din stînga se poate citi tim p u l legal, ind icato arele acestui cadran sînt co­ m andate de u n ceasornic cu pen d u l de m are precizie.. P e cadranul din dreapta se 'p o ate'citi. tim p u l indicat de u n ceasornic sincron care este_acţionat de_ energia electrică prod u să de centrală. în tre cele două este m o n tat u n m ecanism d iferen ţial care acţionează indicato­ ru l central. A cesta , indică diferenţele pe cad ran u l m are,' divizat de; la 0 la 60, spre stînga (—) şi spre d reap ta (+ ). D iferenţele ce depăşesc 1 min se p o t citi pe cad ran u l de jos (ca la cronom etre). D acă generatorul va func­ ţiona cu tu ra ţia precisă, in dicatorul central v a v ib ra în zona diviziunii „0“. R ectificarea preciziei se face periodic, astfel incit ceasornicul sincron să m eargă cît mai ap ro p iat de ceasornicul-etalon. A. CEASORNICE SINCRONE CU PORNIRE MANUALA

La ceasornicele cu p ornire m an u ală se foloseşte, de obicei, un m oto­ raş cu m ai m u lţi poli (9— 15 perechi), deoarece p o rn irea m anuală a m oto­ ru lu i cu doi poli (n = 3 000 rot/m in) se realizează foarte greu. P e n tru ca un m otor sincron să pornească, el treb u ie ro tit p în ă cînd tu ra ţia lu i ajunge la tu ra ţia sincronă ns j/if = Schem a u n u i m otor sincron este rep rezen tată în figura 386. M otorul sincron este form at din bobina stato ru lu i 1, m iezul m agnetic 2 din tole de oţel şi ro to ru l 3. O secţiune p rin tr-u n rotor este rep rezen tată în figura 387. A xul ro­ toru lu i 1 face corp com un cu pinionul 2. Pe ax este fix at prin n itu ire ro­ to ru l 3. R oata v o lan t 5 este m ontată pe ax cu frecare cu a ju to ru l inelului d istanţier 4, al arcu lu i 6 şi a l rondelei presate 7. P e n tru p o rn ire (lansare), m oto ru l fete p rev ăzu t cu un dispozitiv care se m anevrează din ex terio ru l carcasei (fig. 388). A cesta se com pune d in tr-o pîrg h ie 1, a rtic u la tă excentric faţă de ro to ru l 4, şi prev ăzu tă cu u n ştift de a n tre n a re 3 şi cu un arc elicoidal 2. La pornire, pîrghia se trage spre dreap ta, şi ştiftu l in tră în tre polii rotorului. Cînd se eliberează

Fig. 386. M otor sincron.

Fig, 387. S ecţiune p rin rotor.

Fig. 388. D ispozitivul p e n tru p o rn ire a m o to ru lu i c u m ai m u lţi poli.

297

pîrghia, arcu l o trag e b ru sc înapoi, şi ştiftu l im p rim ă rotorului o anum ită tu ra ţie după care iese d in tre polii rotorului. In fig u ra 389 este rep re z en ta t u n ceasornic sincron cu pornire m anuală. B. CEASORNICE SINCRONE CU AUTOPORNIRE

La ceasornicele sincrone cu autopovnire se folosesc m otoare cu tu ­ raţie m ică şi m otoare cu tu ra ţie m are. a. Motorul cu autopornire cu turaţie m ică (opt perechi de poli), re ­ p re ze n tat în figura 390, se com pune din : carcasa 1, stato ru l cu polii 2, bobinele 4, roto ru l 5, lag ăru l din tex to lit 6, u n inel de ungere din pîslă sau piele 7 şi o bucşă de ghidare 3.

w ■ir1 ?

i

I I iPf

/ ///

5

6

7

3

L

c i

l l â i v

a s■vH .liiliIlililil \'

S

L

î J R

1

T iri— ii l '- O -

r iii

1

76

\

2

Fig. 390. M otor cu au to p o rn ire cu tu ra ţie m ică.

Spre deosebire de m otoarele cu lansare, la m otoarele sincrone cu autopornire, ro to ru l este p rev ăzu t cu poli din m agneţi perm anenţi. Aceşti poli se p o t realiza în două feluri. P e circu m ferin ţa rotorului cilindric se practică n işte locaşuri în care se introduc m agneţi perm anenţi, alternativ cu polul N şi polul S sp re exterior. Acest i.V.f mod de execuţie a ro to ru lu i este costisitor. M ult m ai economic este procedeul reprezen­ ta t în figura* 391. P e u n m ag n et p erm anent pu tern ic 3 se aplică, la cele două capete, a r­ m ăturile din fier 1 şi 2. U na d in tre arm ătu ri va fi polul N, ia r cealaltă polul S. A rm ătu ­ ţ r rile sîn t prevăzute cu dinţi îndoiţi şi ele sîn t Fig. 391. C onstrucţia rotorului. astfel m ontate pe m agnetul p erm an en t în cît cei doi poli să alterneze. Polii stato ru lu il sîn t îm p ărţiţi în două p ă rţi, d intre care una este ecranată cu o sp iră în scu rtcircuit. în acest caz se rep etă fenom enele de­ scrise la m otoarele de cu ren t altern ativ , adică flu x u l m agnetic defazat în spaţiu şi tim p din stato r an tren ează rotorul. Ceasornicele cu au to p o rn ire au dezav an taju l că n u sîn t perfect sin­ crone, adică la p o rn ire sau la suprasarcini m oto ru l se poate roti şi cu tu ­ 299

raţii m ai m ici decît cea sincronă* U n ro to r cu lan sare în astfel de cazuri, s-a r fi -oprit. D acă su p rasarcin a (frînarea) este de scu rtă d u ra tă, m otorul reviiie singur la tu ra ţia sincronă, şi a b aterile ceasornicului sînt neglijabile. D acă există însă suprasarcini perm an en t (fre­ cări m a ri perm anente), ceasornicul v a în tîrzia sistem atic. b. ţie m are este rep rezen tat în figura 392.^ La acest tip, deoarece tu raţia este fo arte m are (3 000 rot/m in), întregul m ecanism de reducere este m o n tat într-o cutie ci­ lind rică 1 u m p lu tă cu ulei. A cesta, fiind to t u n m otor cu autopornire, a re ro to ru l c o n stitu it d in tr-u n m agnet perm anent cu doi poli, şi stato ru l are polii ecranaţi, O secţiune p rin cutia 1 este reprezentată în fig u ra 393. P a rte a cea m ai solicitată este ax u l 1 pe care se află m ontat rotorul. A cest ax este g hidat de două lagăre din Fig. 392. M otor c u a u to p o rn ire cu te x to lit 2. U ngerea este asigurată de ine­ tu r a ţie m are. lu l de v ată 4 îm bibat, în ulei, despărţit de ax de către cilin d ru l p erfo rat 3. R oţile red u cto ru lu i sînt m ontate în tre cele două schelete 5 din textolit. A x u l 7 care face o rotaţie pe m in u t (ax secundar) este sin g u ru l care iese din cutie şi este etan şat .de inelele din pîsla 6. * S

C. CEASORNICE SINCRONE CU AUTOPORNIRE Şl REZERVĂ DE MERS

La în tre ru p e re a c u ren tu lu i electric ceasornicele sincrone descrise în. paragrafele p recedente se opresc. P e n tru elim inarea acestui inconvenient, ceasornicele sincrone se prev ăd cu u n m ecanism care îi asigură -funcţip-, 300

M otorul

n a rea şi în perioada de în tre ru p e re a cu rentului. A cest m ecanism funcţio­ nează, de obicei, In p aralel cu ceasornicul sincron, p e n tru că dacă a r sta c.î't. tim p este curent, uleiul, din lag ăre s-ar usca, şi m ecanism ul n u a r mai funcţionai corect. \ C easornicul cu rezervă de m ers se com pune din Următoa­ rele p ă rţi principale : . ’ : — m otor sinfcrori cu auto­ pornire ; : — m ecanism de ceasornic cu balan sier ; — m ecanism de arm are p e n tru ceasornicul cu b alansier ; — m ecanism de sin­ cronizare. M otorul sincron cu 8 pe­ rechi de poli = 375 rot/m m ) antrenează indicatoarele şi a rm ează arcu l m otor al m ecanis­ m ului cu balansier. M ecanism ul de ceasornic cu b alansier este u n ceasornic m ecanic obişnuit, de precizie n u p rea ridicată, deoarece el este sincronizat de m otorul sincron. Schem a de p rincipiu a ceasornicului sincron cu rezer­ vă de m ers este rep rezen tată în figura 394. a. M ecanism ul de arm are Fig. 394. Schem a ceasornicului sincron cu r e ­ zerv ă d e m ers. se com pune din m otorul sin­ cron 1 care antrenează o roată 2 din tex to lit (p en tru reducerea zgom otului). M işcarea este transm isă la ro ata 3, p rev ăzu tă cu u n ştift de a n tre n a re excentric de care este a rtic u la t b ra ţu l 4. De b ra ţu l 4 este legat b ra ţu l oscilant 5 care oscilează n u m ai în tr-o sin g u ră parte. De capătul b raţu lu i oscilant este legată p rin articu laţie o pîrghie 8 pe care este m o n tat clichetul 6 şi care se poate ro ti în ju ru l axei ro ţii de clichet 9. A ceastă pîrghie este atrasă de arcul 7, care arm ează arcu l m otor m o n tat în caseta 10. Dacă m otorul sincron se ro teşte, pîrg h ia 8 va începe să oscileze şi îm preună cu ea cli­ ch etu l 6. în sus, clichetul este tra s de m otor care întin d e arcu l 7, ia r în jos de acest arc care ro teşte ro ata 9 cu u n dinte. R ap o rtu l de arm a re este a stfel calculat încît să fie cu 1/10 m ai m are decît ra p o rtu l de d esfăşurare a arcu lu i m otor. în acest fel, în orice m o­ m en t s-a r în tre ru p e curentul, a rc u l m otor va fi com plet arm at. S u p raa rm area este îm piedicată de articu laţia u n ila te ra lă d in tre b raţele 4 şi 5. Cînd arcu l este com plet arm at, b raţele 4 şi 5 se îndoaie (după linia sub­ ţire din schem ă), ia r arcu l 7 n u m ai are suficientă forţă p e n tru a roti roata clichet. A rcul m otor asigură o funcţionare a ceasornicului pe o d u ra tă de 8 h. b. M ecanism ul de sincronizare asigură ca m ecanism ul de ceasornic să funcţioneze în acelaşi ritm cu frecvenţa cu ren tu lu i electric. R oata 2 301

execută u n n u m ă r de. 133 roţ/m in, ia r reg u lato ru l ceasornicului este re ­ g lat la 'acelaşi n u m ă r de oscilaţii pe m in u t. P e ro ata 2 este a rtic u la t e x ­ centric b ra ţu l de a n tre n a re 11 care im prim ă b ra ţu lu i oscilant 12 o m işcare de oscilaţie în ju ru l axulu i reg u lato ru lu i. De b ra ţu l 12 sînt fix ate capătul ex terio r al arcului sp iral 13 şi com pasul de reg lare 14 ; astfel, la fiecare rotaţie a ro ţii 2, a rc u l sp iral va execu ta o oscilaţie com pletă, şi acesta va im prim a, în tre g u lu i reg u lato r această frecvenţă. S pre deosebire de indicatoarele o rar 17 şi m in u ta r 16, indicatorul secundar 15 este a n tre n a t de la m ecanism ul de arm are astfel încît fu n c­ ţionează n u m ai cînd ceasornicul este alim en tat de curent. O p rirea lui in ­ dică în tre ru p e re a cu rentului.

întrebări reca pitulative

1. 2. 3. ■1. 5. 6. 7.

C are este p rin cip iu l d e fu n c ţio n a re a ceasornicelor sincrone ? C um se cla sifică ceasornicele sincrone ? î n ce m o d se m e n ţin e c o n stan tă fre c v e n ţa c u ren tu lu i în c en trale le ele ctrice ?. C um se p o rn e şte ceaso rn icu l sin c ro n cu la n sa re ? D escrieţi cum este c o n stru it ro to ru l m o to ru lu i cu a u to p o rn ire. C um se a rm e az ă ceasornicele cu re ze rv ă de m ers ? î n ce m od se face sin cro n izarea ceasornicului cu re ze rv ă de m ers ?

CAPITOLUL IV

CEASORNICE ELECTRICE DE M IN Ă Ceasornicele electrice de m înă sîn t mai recen t date in exploatare. Ca p rincipiu de funcţionare, n u d iferă de ceasornicele electrice m ari, d ar din p u n ct de vedere co nstructiv sîn t m u lt diferite de acestea. F iind la începu­ tu l evoluţiei lor, n u au atins încă fineţea tehnică a celor mecanice, d ar în ceea ce priv eşte precizia le-au depăşit. Ele au o serie de av an taje : — n u treb u ie arm ate ; — schim barea b ateriei făcîndu-se în ateliere specializate, ceasornicul v a fi rev izu it şi cu ră ţit periodic ; — au p u ţin e piese în m işcare, deci u zu ră şi posibilităţi de defec­ ta re red u se ; — a u precizia ridicată, cele ieftine funcţionează cu o toleran ţă de 1—4 s/24 h. D esigur, ele a u şi dezavantaje care privesc m ai m ult atelierele de în tre ţin e re şi m ai p u ţin pe p u rtă to ri. A stfel, p e n tru rep ararea şi reglarea lo r sîn t necesare o serie de in stru m e n te foarte precise şi foarte scum pe, ia r p ersonalu l acestor ateliere tre b u ie să fie de în altă calificare. Şi la ceasornicele electrice de m înă elem entul cel m ai sensibil este contactorul. La prim ele ceasornice s-au folosit contactoare cu arc, care încep să fie înlocuite cu contactoare cu roţi, ia r de curînd se fabrică şi cea302

sornice c u tran zisto are la care s-au elim inat contactoarele. D upă cum se observă, ceasornicele de m înă au p arcu rs aceleaşi etape de dezvoltare ca şi ceasornicele m ari. A. CEASORNICE CU CONTACTOARE CU ARC

Ceasornicele electrice de m înă fac p a rte din categoria ceasornicelor cu acţionare directă. în tr-o poziţie bine stab ilită b a lan sieru l’com andă un contactor care închide u n circu it compus d in tr-o b aterie şi un electro­ m agnet. C îm pul produs de electrom agnet com pletează energia pierd u tă de balansier în tim p u l unei oscilaţii. în a fa ra condiţiilor im puse contactoârelor ceasornicelor m ari, la cea­ sornicele de m înă a p a r condiţii noi : lucru m ecanic necesar p e n tru închi­ derea contactelor treb u ie să fie foarte mic, frecarea contactelor treb u ie să fie m inim ă p e n tru a elim ina u z u ra lor deoarece frecvenţa de închidere este foarte m are (9 000— 10 800 contacte/h), dim ensiunile contactorului treb u ie să fie foarte m ici şi cel m ai im p o rtan t este ca la şocuri contactele să nu vibreze. La cele p a tru tip u ri de ceasornice care se vor prezenta s-a cău tat să se satisfacă aceste condiţii. 1) în fig u ra 395 s-a rep rezen tat u n u l din prim ele tip u ri de ceasor­ nice electrice de m înă. A lim entarea se face cu două baterii mici 1 (fig. 395, a) legate în paralel. P o lu l negativ al b ateriei este legat la un ca­ p ăt al bobinelor 3, ia r celălalt cap ăt al bobinelor este legat de masă. Polul pozitiv este legat de b ra ţu l contactor 4, ia r celălalt contact, arcul 5, este legat de masă. A stfel, prin atingerea arcului de b ra ţu l contactor circuitul electric se închide.

a

b Fig. 395. C easornic electric d e m înă.

303

t A rcu l 5 este m o n tat astfel în cît în- poziţia de repaus a balansierului să n u .Ia c ă contact cu b ra ţu l 4. E l este com andat de cam a 6 m o n tată rigid pe axul b alansierului, în tr-o astfel de poziţie în cît circuitul electric să se închidă cu p u ţin înainte ca rid ic ă tu ra de pe obada roţii oscilatoare 14 să ajungă în d re p tu l polului sta to ru lu i 2. D acă balansierul’'oscilează în sensul in d icat de săgeată, cam a 6 atin g e arcu l 5 şi îl îndoaie p în ă cînd atinge b ra ţu l contactor. In acest mo­ ment? rîrc u itu l se închide, şi electrom agnetul 2 v a d a u n im puls balansie­ ru lu i în d irecţia m işcării. B alansierul rotin d u -se m ai departe, arcu l scapă de pe cam ă şi revine la poziţia de echilibru, în tre ru p e circuitul, după care b alansieru l oscilează liber. La întoarcere, cam a atinge p e n tru p u ţin tim p arcul, îndepărtîndu-1 şi mai -mult de b ra ţu l 4, după care oscilează liber. Dioda 7 din germ aniu a re ro lu l de a îm piedica form area scînteilor la în tre ru p e re a contactului. C înd b a te ria este nouă, u n g h iu l de oscilaţie a balansierului este de 270c. A cest unghi răm în e co n stan t deoarece sistem ul de contact este cu autoreglare. Dacă am plitudinea scade, contactul răm îne m ai m u lt tim p închis şi se tran sm ite o energie m ai m are balansierului. în tim p u l exploatării, ceasornicul poate p rim i şocuri putern ice care m ăresc fo arte m u lt oscilaţiile, ceea ce produce p e rtu rb ă ri în b u n a func­ ţionare. P e n tru a se lim ita u n g h iu l de oscilaţie, ceasornicul este prevăzut cu un dispozitiv com pus din ştiftu l 8 (fig. 395, b), furca 9 şi lim itatorul m agnetic 10. Dacă am plitudinea de oscilaţie este p rea m are, balansierul antrenează cu ştiftu l 8 fu rca 9 care, fiind respinsă de lim itato ru l m agne­ tic, îrînează oscilaţiile în am bele sensuri. O scilaţiile balansierului sîn t transm ise la indicatoare p rin in te rm e ­ diu l ştiftu lu i ap latizat 11 m o n ta t p e b alansier şi al roţii dinţate 12 (fig. 396). Ş tiftu l atinge u n dinte al roţii şi îl îm pinge în poziţia B, după care îşi continuă drum ul părăsind dintele. în acest m om ent, m agnetul de poziţionare 13 roteşte ro ata din oţel m ai d ep arte pînă cînd dintele ajunge în poziţia C.

Fig. 396. D ispozitivul d e tra n s m ite re a m işcării.

Fig. 397. M ecanism ul de regla a indicatoarelor. 304

. , , La reîntoarcere, ştiftu l 11 atinge dintele u rm ă to r din poziţia A şi îl roieşte puţin înapoi după care îl părăseşte, ia r m agnetul de poziţionare ro teşte ro ata înain te ca dintele să aju n g ă din n ou în poziţia A. La reglarea indicatorului, p e n tru a n u fo rţa b alansierul şi sistem ul de tran sm itere a m işcării, b alan sieru l se blochează (fig. 397). Dacă axul 18 cu care se reglează in d icato ru l se trag e afară, b ra ţu l 17 va aluneca pe o su p rafaţă conică a axu lu i şi va bloca ro ata oscilatoare 14 p rin interm e­ diul b ra ţu lu i de ridicare 16 şi al arcului de frîn a re 15. în acelaşi tim p, b raţu l-an co ră 21 va bloca ro ata 12. P rin învârtirea axului 18 roţile 29 şi 20 reglează indicatoarele. P e n tru o rien tare se d au d atele tehnice ale ceasornicului : — alim entarea cu două b a te rii din oxid de m ercu r ; — tensiunea 1,35 V ; — două botine cu cite 5 000 spire din sîrm ă de cupru cu diam etrul de 0,025 mm ; — diam etru l ro ţii oscilatoare 9 m m ; . — n u m ăru l de oscilaţii pe oră 18 000 ; — precizia ± 4 s /2 4 h . ■ 2) C easornicul rep re z en ta t în figura 398 n u are un electrom agnet puternic, ci foloseşte m agneţi perm anenţi de dim ensiuni mici. Şi energia de funcţionare va fi m ai mică, şi de j aceea este alim en tat num ai de la o sin|| ■li O ^ g u ră baterie. C ircuitul m agnetic (fig. lllli „ / 399) se com pune din m agneţii perm afm : ^ q n en ţi 1. 2 şi 3, coloanele 6 şi plăcile in ,, ic r n ^ \ ferioare 4 şi superioară 5. Toate aceste |j| | q O \ elem ente sînt executate din oţel. R oata . ^ n \ oscilatoare' 7 este m ontată în tre m ag\ n eţii p erm anenţi şi placa superioară. ?7rj " i = X \_ 0 P e roata oscilatoare din m aterial neA | m agnetic este m ontată bobina 8 de 1^ -r O form ă ovală care, fiind străb ă tu tă de un ^ c u ren t electric, va produce un cîm p

Vig. 398. C easornic d e m în ă cu m agn e ţi p e rm a n en ţi.

Fig. 399. C ircu it m agnetic,

m agnetic. Sensul cu ren tu lu i din bobină se alege astfel incit, în poziţia de echilibru a roţii oscilatoare, polii m agnetici de acelaşi sens (ai bobinei şi ai m agnetului perm an en t) să fie fa ţă în faţă. D atorită aşezării asim etrice a m agneţilor p erm anenţi, bobina v a fi respinsă, totdeauna, în acelaşi sens. 20 — M an u alu l

ce a so rn ica ru lu i

305

Condiţia c a ceasornicul Să aibă o precizie cit m ai m are este ca b alah sîenil să oscileze cit' mai’ m u lt liber. De aceea, tran sm iterea im pulsului trebuie să fie de sc u rtă d u rată. T ran sm iterea im p u lsului se face cu a’ju to ru l u n u t co n tacto t cu afc com andat' de'balattsier. Pe a i u l b alan sieru lu i (fig. 400) este m o n tat rigid discul de contact 9 care p o artă p aleta de im puls 14. A rcu l de contact 11 este executat din au r şi com andat de arcu l de cu p lare 12, p rin in term ed iul furcii 13. C ontactul ele c tric se realizează în tre arcul 11 şi contactul 10 din platină. A rcurile sînt astfel m ontate îrîcît în poziţia de echilibru a roţii oscilatoare 7. cele două contacte să fie la distanţa de 0,2— 0,3 m m . D acă ro ata oscilatoare se roteşte in sensul indicat p rin săgeată, paleta de im puls 14 va atin g e arcu l de cuplare 12 şi il va îndoi. P rin in term ed iu l furcii 13 se va îndoi şi arcul de contact 11 pînă cînd atinge contactul 10 şi c ir­ cu itu l electric este închis. Roata oscilatoare va prim i u n im puls în sensul rotirii, şi p aleta de im puls scapă arcul de cuplare care, îm preună cu arcu l de contact, vor reveni în poziţia de re ­ paus (nedeform ate), -întrerupind circuitul elec­ tric. B alansierul va oscila liber. La întoarcere, p aleta de im puls va îm pinge arcul 12 în sens opus, m ărind şi m ai m u lt distanţa în tre cele două contacte. R ezultă deci că im pulsul se tra n s­ m ite num ai în tr-o sin g u ră direcţie. P aleta de im puls m ai are rolul de a tra n s­ m ite m işcarea spre indicatoare. Cînd roata oscilatoare se roteşte in sensul săgeţii, paleta îm pinge în a in te eu u n dinte ro ata de cuplare. In sens invers n u se tra n s­ m ite m işcarea. S istem ul de tra n sm ite re a m işcării este identic cu cel de­ scris în cazul precedent, cu sin g u ra deosebire că poziţionarea roţii n u se face cu u n m agnet p erm anent, ci cu u n arc. M ecanism ul de reglare a indicatoarelor este rep rezen tat în figura 398. La trag erea ax u lu i de reg lare 15 se cuplează ro ata 16 ca la ceasornicele mecanice. L a reglare, b alan sieru l ceasornicului trebuie să se oprească în tr-o an u m ită poziţie astfel în cît circuitul electric să răm înă deschis şi ceasornicul să fie în stare să pornească din nou. P e n tru aceasta, m ecanis­ m ul este p rev ăzu t cu u n b o lţ de ridicare 17 care, la tragerea axului 15, va fi ro tit de u n arc pînă cînd g h eara 18 atinge circum ferinţa discului 19, m ontat pe ax u l balansierului. Discul rotindu-se, într-o anum ită poziţie gheara 18 va in tra în d eg ajarea discului 19 şi, totdeauna, ştiftu l 20 va atinge obada roţii oscilatoare, oprind-o. In această poziţie, ceasornicul poate să răm în ă tim p în d elu n g at fără ca m ecanism ul să aibă de suferit, în m om entul apăsării axu lu i 15, ceasornicul va porni im ediat. 3) C easornicul re p re z en ta t în fig u ra 401 se aseam ănă foarte m ult cu cel descris anterior. Şi el a re doi m agneţi perm anenţi 1, m ontaţi pe o placă de oţel 2. Ceea ce are deosebit este balan sieru l (fig. 402). O bada roţii oscilatoare 3 este tă ia tă şi în locul respectiv s-a m o n tat o bobină de formă ovala. U nul d in tre capetele bobinei este legat de b alansier (masă), ia r ce­ lălalt, de ştiftu l de contact 5: Ş tiftu l este m ontat intr-o p iatră cu gaur> 7 306

13

n

-

Fig. 401. C easornic de m înă cu bob in ă excentrică.

presată în discul 6, m ontat pe axul balansierului. Ş tiftul de contact din p latină este izolat faţă de m asă. T ot pe axul b alansierului, însă de partea cealaltă a roţii oscilatoare, se m on­ tează discul de lim itare 8 şi ştiftu l de lim itare 9. O scilaţiile balansierului sînt transm ise de ştiftu l de contact 5 la roata de an tren are 10 (fig. 403) pe al cărei ax este m ontat un pinion ce tran sm ite m işcarea la indicatoare.

Fig. 403. D ispozitivul de tra n sm ite re a m iş­ cării. 307

La acest tip de ceasornic, ro a ta de a n tre n a re 10, asigurind şi contac­ tu l electric, e ste ex ecu tată d in tr-u ri aliaj de m etale preţioase. Ea se pozi­ ţionează cu a ju to ru l m agnetului p erm an en t 20. P e n tru ca acest lu cru să fie posibil, pe ro a ta 10 se m ontează o altă ro ată de poziţionare 21 de fier. La fiecare oscilaţie a balansierului, ro ata de a n tren are înaintează cu u n dinte în m odul a ră ta t la p rim ele două tip u ri de ceasornice. C ontactul electric se realizează p rin atin g erea v îrfu rilo r dinţilor roţii de arcul 12 d in m etal preţios. In poziţia de rep au s a roţii de antren are, în tre vîrful d in te lu i şi a rc u l 12 este o m ică distanţă, deci circuitul este deschis. C înd ro a ta de a n tre n a re este a n tre n a tă de balansier, dintele de lingă arcul 12 se ridică p u ţin şi îl atinge, închizînd circuitul electric care cuprinde p o lu l neg ativ a l b ateriei 13, contactorul 14, contactul fix 25, a rc u l de cb n tact 12, ro ata de a n tre n a re 10, ştiftu l de contact 5, bobina 4, m asa şi polul pozitiv al bateriei. P rin înch id erea circuitului, balan sieru l va prim i un im puls. R oata de an tre n are ro tindu-se, dintele părăseşte cap ătu l arcului, şi circuitul se în tre ru p e. C easornicul treb u ie astfel reg lat în cît im pulsul să fie transm is cînd balansieru l se află în poziţie de echilibru. La întoarcerea b alan sieru ­ lui, roata de a n tre n a re va fi p u ţin m işcată, fără să se facă contactul elec­ tric. Deci şi în acest caz im ­ pulsul se transm ite num ai în ­ tr-o singură direcţie. L a b ateria nouă, am plitu­ dinea de oscilaţie este de 250°. Dacă aceasta 'creşte d atorită u n o r şotfuri exterioare, in tră în funcţiune * lim itatorul, adică ştiftu l de lim itare va atinge po­ dul m agnetic superior. P e n tru reglarea indica­ to arelo r se trage coroana 2 6 ; atu n ci ro ata de cuplare m on­ ta tă de b raţu l oscilant 27 va cupla an grenajul indicatoare­ lor. In acelaşi tim p se elibe2 rează b ra ţu l 28 care va fi ro tit de u n arc astfel încît paleta ci­ lindrică 29 m ontată pe capătul lui să in tre în tre dinţii roţii de cuplare. A stfel balansierul se va opri, totdeauna, în poziţia în , , . I . . . . . care circu itul este deschis. Fig. 404. C easornic electric de m in a fa ra ro a tă oscilatoare. D upă apăsarea coroanei, ceasornicul va porni im ediat. 4) L a ceasornicul p rezen tat în figura 404 se foloseşte to t in te ra cţiu ­ nea în tre u n m agnet p erm an en t şi un cîm p m agnetic creat de o bobină. S pre deosebire de cele descrise, acest ceasornic este mai simplu. R egula­ torul n u m ai este un balan sier clasic, ci pe ax u l reg ulatorului s-a m o n tat u n b ra ţ de care este legată la u n capăt bobina 2, ia r la celălalt capăt, p en ­ tr u echilib rare, o g reu tate 2. A cest sistem , îm preună cu arcul spiral 3, form ează regulato ru l. 308

In b ra ţu l reg u lato ru lu i este m o n tat un ştift sem irotund din aliaj de a u r + a r g in t+ p a la d iu . în discul 5, m o n ta t pe a x u l regu latorului, este p re­ sa t to t u n ş tift sem irotund de p ia tră 6, lipit de p rim u l cu faţa plană, pen­ tr u izolare. C elălalt contact se com pune din co n tactu l 7 m ontat pe arcul 8 şi dispozitivul de conducere 9. A cest contact este izolat de re stu l ceasorni­ cului şi este legat de polul negativ al bateriei. Dacă reg u lato ru l va oscila în direcţia săgeţii, ştiftu l 4 va atinge con­ ta c tu l 7 şi va închide circuitul electric. M ecanism ul indicator este acţionat de ştiftu l 10 care la fiecare osci­ laţie îm pinge ro ata de an tren are 11, de fier, cu u n dinte. A ceastă roată are 18 dinţi, ia r pinionul 12 de pe ax u l roţii, 6 dinţi. R egulatorul făcînd tre i oscilaţii pe secundă, rezu ltă că pinionul se v a ro ti cu un dinte pe se­ cundă ; aceasta an trenează ro ata 13 to t cu u n dinte pe secundă. P inio­ n u l 12 şi ro ata secundară 13 cu 60 dinţi au dinţii de o form ă specială. A ceastă form ă a dinţilor face ca ro a ta secundară să se rotească 1/3, ia r re stu l de 2/3 să stea nem işcată. Poziţionarea roţii secundare se face cu pîrghia 14, în care este m ontată o paletă îm pinsă sp re roată de arcul 25. A cest m od de tran sm itere a m işcării p rezin tă a v an taju l că indicato­ ru l secundar n u vibrează la înto arcerea b alansierului (cînd n u se produce antrenarea). în ceasornicele descrise an terio r ro a ta de an tren are era ro tită puţin înapoi la în toarcerea balansierului, m işcare ce era transm isă in ­ dicatorului secundar. Şi în acest caz, roata de a n tre n a re se roteşte puţin înapoi, d a r aceasta n u m ai influenţează indicatoarele. Poziţia roţii de a n tre n a re este asigurată de m agnetul perm an en t 16. P e a x u l reg u lato ru lu i este m o n tată pîrg h ia 17 p revăzută cu un ştift care antren ează furca 28 ţin u tă în poziţia m edie de m agneţii perm a­ nenţi 29. Cînd oscilaţiile devin p rea mari. d a tc riîă u n o r şocuri exterioare, ştiftu l loveşte fu rca în ex terio ru l crestătu rii şi o scoate din poziţia medie, cheltuind p e n tru aceasta o energie. A stfel, am plitu d inea de oscilaţie va scădea. Pe g re u ta te a 2 a reg u lato ru lu i este m e n ta : u n ştift 20 care fixează reg u lato ru l în tr - o : an u m ită poziţie în tim p u l reglării indicatoarelor. A ceastă fix are se face p rin tra g e re a coroanei de reglare. La acest ceasornic şi in d icato ru l secundar poate fi reglat. La ap ăsarea coroanei, ceasornicul porneşte. B. CEASORNICE CU CONTACTOARE CU ROJI

C ontactoarele cu arc sîn t fo arte sensibile şi fo arte greu de reglat in condiţii de atelier. A rcul treb u ie să fie suficient de tensionat ca să poată închide contactul, d ar această tensionare n u treb u ie să fie p rea m are ca să frîneze b alan sieru l în oscilaţia sa. U n a lt dezavantaj al arcu lu i este acela că la în tre ru p erea contacto­ ru lu i arcu l vibrează, fa p t ce poate duce, uneori, la contacte suplim entare nedorite. P ro b lem a cea m ai dificilă este reg larea arcului la rep arare sau în tre ţin e re în aşa fel încît să închidă contactul la tim p u l potrivit. D in aceste m otive, unele fabrici constructoare au elim inat arcul din construcţia ceasornicului. în locul lui au in tro d u s o roată de contact care nu poate fi reglată, d ar nici n u este necesar să fie reglată la în treţinere. C easornicele cu roţi de contact sîn t asem ănătoare cu cele cu arcuri de contact. 309

Fig. 405. C easornic cu c o n ta cto r tip ro ată.

Fig. 406. C ontactor.

Bobina I este m o n tată pe b alan sier p rin in term ediul su p o rtu rilo r 2 (fig. 405). P e n tru echilibrare, b alan sieru l este p rev ăzu t cu co n trag reu tă­ ţile 3 şi 4 din m ateriale nem agnetice ; în tim p u l oscilaţiei, bobina se de­ plasează deasupra u nor m agneţi perm an en ţi care n u s-au reprezentat în figură. P e ax u l b alansierului este m o n tat discul de ridicare 5 pe care sîn t fixate ştiftu l sem icilindric de a u r 6 şi lip it de acesta ştiftu l sem icilindric de p iatră 7 (fig. 406). Cele două ştiftu ri form ează îm preună un cilindru care pe o p a rte este conductor, ia r pe cealaltă parte, izolator. Acest ştift compus com andă roata de contact. R oata este com pusă din p a tru p ă rţi : ro ata de contact 8 (de platină), roata de a n tren are 9 (de fier), pinionul de transm isie 10 şi o bucşă care izolează cele două roţi •s*— _ în tre ele. C ircuitul electric t ' s e închide prin u rm ătoarele elem ente (fig. 407) : polul bateriei 11, -------ft? conductorul 12, discul acoperitor 13 pe care se 9 sprijină axul balansie0 j o ____ru lu i, axul balansieruW lui, butucul arcului spiv 1 ral, masa, bobina, ştiftu l 1 v 'V 6, roata de contact 8 şi v y y . /-------------X — polul celălalt al bateriei. C ircuitul electric va fi închis num ai într-u n singur sens, cînd ştiftu l 6 atinge ro ata de contact. Ş tiftul combi­ n a t m ai are rolul de a an tren a roata 9. Poziţia corectă a acestuia este asigurată de m agnetul Fig. 407. Circuitul electric. p erm anent 14. 310

La întoarcere, ştiftu l 7 .atinge d in tele ro ţii de contact fă ră să închidă d rc u itu i electric. R oata este trasă în poziţia corectă de m agnetul 14. L im itarea elongaţiei de oscilaţie’ şi reg larea indicatoarelor se face la iei ca la sistem ul descris anterior. C. CEASORNICE CU TRANZISTOARE

Tranzistoarele elim ină tre p ta t contactoarele din construcţia ceasor­ nicelor electrice d ato rită av an tajelo r pe care le prezintă. Ceasornicele cu tran zisto are sîn t m ai robuste, m ai sim ple şi se de­ fectează m ai greu. P rin cip iu l de funcţionare a p en d u lu lu i cu tra n z isto r poate fi aplicat şi ia ceasornicele de m înă (fig. 408). S chem atic u n astfel de ceasornic se compune din roata oscilatoare 1 cu m agnetul p erm anent 2, echilibrat cu contragreutatea 3. R oata oscilatoare oscilează în în trefieru l unui m iez de oţel m oale pe care sîn t m ontate bobinele de ex citaţie 4 şi la lu c ru 5, le­ gate la un tran zisto r T. Dacă roata oscilatoare este scoasă din starea de repaus, ea va începe să oscileze, şi la fiecare oscilaţie bobina de lu cru îi va furniza energia p ie r­ dută dato rită frecărilor. A ceastă rezolvare foarte sim plă are însă o serie de inconveniente, fapt p e n tru care n u se mai aplică la ceasornicele de m înă. Ceasornicele portabile sîn t supuse în p erm an en ţă şocurilor exterioare, care frînează oscilaţiile balansierului, putindu-1 chiar opri. A cest m ecanism însă n u este prevăzut cu autopornire. M agnetul p e rm a n e n t de pe roata oscilatoare atrage piesele de fier, provocînd solicitări în axul b alansierului în tr-o di­ recţie. B alansierul n u poate fi astfel ech ilib rat p e n tru toate poziţiile de

Fig. 408. P rin c ip iu l de fu n c ţio n a re a ceasornicului de m înă cu tran zisto are.

funcţionare ale ceasornicului. M ecanism ul v a fi in flu en ţat de apropierea unei mese de fier şi de im pulsurile m agnetice exterioare. La m ecanism ul p rezen tat în fig u ra 409, pe ro a ta oscilatoare 1 n u s-a m ontat u n m agnet perm anent, ci o b u cată de oţel moale 2, echilibrată cu co n tragreu tatea 3 din m aterial nem agnetic. Im pulsul este asig u rat de bo­ b in a 4, m o n tată ca şi în cazul p reced en t pe u n m iez d e oţel moale. Co3.11

m anda tranzisto ru lu i este realizată p rin b ra ţu l 5 care îm pinge lim itato­ ru l 6 m o n tat pe capătul u n u i c rista l piezoelectric 7 (cristalul piezoelectric, de obicei, din cu arţ produce o ten siu n e electrom otoai’e a tu n c i: cînd este supus la deform ări mecanice). A cest m ecanism are însă dezavantajul că n u porneşte singur.

c rista l piezoelectric.

Dacă pe roata oscilatoare 1 se m ontează o bobină 2 (fig. 410) alim en­ ta tă prin două arcuri spirale, ia r sub ro ata oscilatoare bobina 3 şi doi m ag­ neţi p erm an en ţi 4, balan sieru l p orneşte singur. P rin bobina 2 legată în circuitul u nei surse de energie şi al u n u i tran zisto r se trece un mic cu­ rent, ch iar atunci cînd tran zisto ru l este blocat, creîndu-se astfel un cîm p m agnetic foarte slab, dar suficient ca să rotească puţin balansierul. D ato­ rită acestei rotiri, se induce o te n ­ siune electrom otoare în bobina de com andă 3 care deblochează tranzis­ to ru l, ia r cu ren tu l ce trece p rin bo­ bina de lu c ru 2 va creşte. O dată cu creşterea am plitudinii de oscilaţie a b alansierului, bobina de com andă 8 iese de sub in flu enţa bobinei de lucru, şi tran zisto ru l se blochează. La în ­ toarcere, ten siu n ea indusă în bobina de com andă are polaritatea schim ­ b ată şi blochează tran zisto ru l şi m ai m ult. D in cele arătate, rezultă că acest sistem este cu autoreglare. U n a l t t i p d e c e a s o r n i c d e m în ă Fig. 411. C easornic de m în ă cu diapazon.

c u tra n z is to r, c a re d ife ră m u lt d e c e le c la s i c e , e s t e r e p r e z e n t a t î n f i g u r a

411, ia r schem a de principiu, în figura 412. La acest ceasornic, b alansierul este înlocuit cu un diapazon. D iapazonul, după cum se ştie din fizică, este ex ecu tat în form ă de „U “, d in tr-u n m aterial cu elasticitate m are. F recv en ţa de oscilaţie (n u m ăru l de v ib ra ţii pe secundă) a diapazo­ n u lu i este determ inată a tît de caracteristica m aterialului, cît şi de dim en­ 312

siunile lui şi n u poate fi m odificată p rin v ariaţia am plitudinii. In feliil acesta, frecv en ţa de oscilaţie a diapazonului n u va fi in flu en ţată de forţa de acţionare din ceasornic, de şocurile ex terio are sau de poziţia de func­ ţionare. D iapazonul se execută din in v a r (cu coeficientul de d ila ta r e 'li­ n iară foarte m ic 0,0000011 m /grd), astfel în cît te m p e ratu ra are o influenţă neglijabilă. V ibraţia diapazonului, producîndu-se p rin schim barea elastică a form ei, n u cauzează p ierderi p rin frecare. în consecinţă n u se produc u zu ri şi deci n u este necesară unge­ rea. P ierd erea energiei diapazonului apare d ato rită frecărilor cu aeru l şi a m işcărilor stru c tu ra le ale m aterialu ­ lui A ceste p ierd eri fiind m u lt m ai re ­ duse decît în cazul balansierului, şi energia necesară p e n tru acţionare va fi m u lt m ai mică. M ecanism ul de / >*T\ — ® transm isie este com pus din num ai cîteva ro ţi p e n tru a căror a n tren are este necesară o energie fo arte mică. Folosirea diapazonului m ăreşte însă foarte! m u lt p re ţu l de cost al ceasornicelor. P e n tru fabricarea lor sîn t necesare u n elte extrem de p re­ cise. în condiţiile atelierelor de re ­ paraţii, în prezent n edotate cu astfel Fig. 412. P rin c ip iu l de fu n cţio n are ceasornicului d e m în ă cu diapazon. de unelte, n u se pot executa rep a­ raţii la acest mecanism . P en tru exem plificare : ro ata de clichet care este acţionată de un cli­ chet legat de diapazon are d iam etru l de 2,5 m m , grosim ea de 0,038 m m , ia r pe circum ferinţa roţii sîn t frezaţi u n n u m ă r de 300 de dinţi. Ea este exe­ cu tată d in tr-u n aliaj special de alam ă cu beriliu. P rin cip iu l de fu ncţionare a ceasornicului cu diapazon este asem ănă­ tor cu cel al ceasornicelor descrise anterior. în cen tru l m ecanism ului este m o n tat diapazonul 1 care are o lu n ­ gime de 25 m m , cu frecv en ţa v ib raţiilo r de 360 v ibraţii/s. La am bele ca­ pete 2 ale diapazonului este m o n tat cîte u n capac d e oţel moale, ia r în in teriorul lo r cîte u n m agnet de form ă tronconică 3. în locul dintre m ag­ n et şi capac se m ontează bobina de com andă 4 şi bobina de lu cru 5. A m ­ bele bobine isînt fixe (legate de scheletul m ecanism ului) şi legate în cir­ cuitul b ateriei 6, al tran zisto ru lu i 7 şi al com pensatorului de fază 8 (cu re ­ zistenţă şi capacitate). O dată cu diapazonul vibrează şi cîm pul m agnetic, care induce în bobina de com andă o tensiune electrom otoare ce com andă tranzistorul. Cînd tran z isto ru l este deschis, cu re n tu l tre c e p rin bobina de lu cru 5 şi se tran sm ite diapazonului u n im puls m agnetic care com pensează energia p ierdută în tim p u l u n ei v ibraţii. T ran sm iterea im p ulsului se face num ai într-o singură direcţie, în d irecţia opusă tra n z isto ru l fiind blocat. V ib raţiile diapazonului sîn t folosite p e n tru a n tren area sistem ului de roţi dinţate. P e n tru aceasta, pe u n u l din b raţele diapazonului este m on­ ta t clichetul 9 care an tren ează ro ata de clichet 10. La fiecare vibraţie, roata clichet va fi ro tită cu u n contraclichet ca să n u poată reveni. 313

ÎNTREBĂRI RECAPITULATIVE J. -Care sîn£ a v a n ta je le .ceasornicelor e le c tric e de m în ă ? 2. Ce tip u ri p rin c ip a le de ceasornice e le c tric e d e m în ă c u n o aşte ţi ? 3. .Care ,eşte p rin c ip iu l d e fu n c ţk ţn a re a ceasornicelor cu c o n ta cto r cu a rc ? 4. Ce d e z a v a n ta je p re z in tă c o n ta cto a rele cu arc ? 5. C um fu n c ţio n ea z ă ceasornicele e ch ip ate cu con tacto are c u ro ţi ? 6. în ce m od se face re g la re a a m p litu d in ii de oscilaţie la ceasornicele c u conţacta&re ? . 7. C um fu n c ţio n ea z ă ceasornicele de m în ă cu tra n z is to ri ? 8. C are s în t a v a n ta je le ceasornicelor cu diapazon ?

CAPITOLUL V

INSTALAŢII DE CEASORNICE P e n tru o rien tarea a tît a personalului de deservire a transportului in com un in te ru rb a n şi u rb an c ît şi a cetăţenilor, în gări şi în oraşe este nevoie ca ora legală să fie in d icată sim ultan în cît m ai m ulte locuri. De asem enea, în în tre p rin d e rile m ari, b una desfăşurai'e a procesului de p ro ­ ducţie im p u n e ca ora legală să fie indicată în toate secţiile şi atelierele în tre p rin d e rii, precum şi în b iro u rile adm inistrative. P e n tru aceasta se folosesc in stalaţii de. ceasornice com andate dintr-u n p u n c t central. O astfel de instalaţie cup rin de un ceasornic p rin ­ cipal care com andă o serie de ceasornice secundare. A. CEASORNICE PRINIPACLE

C easornicul principal este u n dispozitiv care em ite la intervale re ­ gulate de tim p im pulsuri de c u re n t transm ise p rin tr-o reţea electrică mai m ultor ceasornice com andate, n u m ite ceasornice secundare. La un ceasor­ nic p rin c ip a l se pot raco rd a u n n u m ă r de 40— 80 ceasornice secundare. Ceasornicele principale sînt, în general, ceasornice cu pendul şi pot fi acţionate m ecanic sau electric. Ele se com pun din urm ătoarele p ărţi principale : — p e n d u lu l; :— dispozitivul de tra n sm ite re a m işcării de la pendul la cadranul ceasornicului p rin c ip a l; — contactorul.

1. Pendulul P e n d u lu l ceasornicelor p rincipale poate fi acţionat electric direct, in direct (arm are electrică) sau mecanic. L a unele tip u ri de ceasornice principale pendulul este acţionat m e­ canic. L a acestea, m ecanism ul de ceasornic propriu-zis este acţionat 314

p rin tr-o g reu tate care acţionează şi asu p ra pendulului. G reu tatea treb u ie rid icată la opt zile. F oarte Tar s e foloseşte a rc u l deoarece are dezavanta­ ju l că fo rţa de a n tren are scade cu tim pul, pe m ăsură ce arcu l se des­ făşoară. A proape în toate cazurile, ceasornicele p rin ­ cipale au perioada oscilaţiilor de 1 s, lungim ea pendululu i fiind de 994 m m şi foarte ra r d e 3/4 s. Precizia ceasornicelor principale este foarte ridicată, eroarea lo r fiind de num ai 0,5— 1,5 s/24 h. A lim entarea se face cu c u re n t continuu, de obicei la 24 h (dar poate fi 6—60 V).

2. Dispozitivul de transmitere a mişcă*!! la indicatoare In figura 413 este rep rezen tat un dispozitiv de tran sm ite re a m işcării la indicatoarele ceasor­ nicului principal frecvent utilizat. A ncora p ri­ m eşte o m işcare oscilatorie de la pendul p rin in ­ term ed iu l cheii 1 şi m işcă periodic elichetul 2 care, ' la rin d u l său, ro teşte roata de clichet 3, d in te cu dinte, spre d reap ta. C lichetul 4 a fost introdus p e n tru reţinere. M işcarea roţii de clichet 3 se tra n s­ m ite, apoi, p rin tr-u n sistem de roţi d in ţate celor ■Fig. 413. D ispozitivul de două indicatoare ale ceasornicului. tra n sm ite re a m işcării.

3. Contactorul P iesa cea m ai im portantă a ceasornicului p rin cipal este contactorul care are ro lu l de a tran sm ite im pulsuri în reţeau a ceasornicelor secun­ dare. Im p u lsu rile pot fi transm ise din m in u t în m inut, din ju m ătate în ju m ătate de m in u t sau chiar din secundă în secundă. în unele cazuri este necesar ca -ceasorni­ cele principale să fie com binate cu dispozitive de sem nalizare care să dea anum ite sem nale, ca cele de începere, de încetare şi de re lu a re a lucrului. în vederea sem nalizării se folosesc discuri contactoare în care se înşurubează la in tervale d orite ştiftu ri de contact. La o ra ce­ ru tă p e n tru sem nalizare, p rin aceste ştiftu ri se închid circuitele de sem nalizare respective, so­ neriile sa u sirenele in trîn d în funcţiune. F ig u ra 414 rep rezin tă schem a unei reţele de ceasornice secundare m ontate în paralel, Fig. 414. A lim en tarea cea­ alim entate p rin interm ed iu l contactorului unui sornicelor se c u n d are p rin ceasornic principal. contactor-

. Piesele com ppnente ale co n tacto ru lu i s în t: discul excentric de con­ ta c t 1, piesele izolate 2 şi 2', lam elele elastice 3 şi 3', contactele 4 şi 4' ; ; r .' F un cţio n area este u rm ă to a re a : discul de contact este ro tit -de ceasornic îritr-u n m in u t cu 180° în sensul săgeţii. D upă ce s-â ro tit din poziţia d e^repaus cu 180°, piesa izolantă 2 v a în d ep ărta lam ela elastică d in d reap ta 3 ' de pe contactul 4'. Apoi, discul de contact va închide circuitul-ceaso rn icelo r secundare a s t f e l : p lu su l b ateriei (+ ), discul de con­ ta c t (lam ela elastică 3), ceasornicele secundare, lam ela elastică 3' contac­ tu l 4 şi m in u su l bateriei (—). în acest fel ceasornicele secundare prim esc u n irftpuls de curent şi p o laritate pozitivă. P e n tru funcţionarea lor ceasornicele secundare trebuie să prim ească în m in y tu l u rm ă to r u n im puls de c u re n t de p o laritate negativă. în tr-a d e văr, discul rotin d u -se m ai d eparte, circu itu l ceasornicelor secundare va fi în tre ru p t de piesa izolantă 2, ia r contactul 1 va atinge din nou lam ela elas­ tică 3', rev en in d u -se p e n tru u n m om ent la poziţia iniţială de repaus. Rotindu-se în continuare în sensul săgeţii, discul de contact face legătura lam elei elastice 3 cu polul pozitiv ( + ) al bateriei, circuitul închizîndu-se astfel : p lu su l bateriei (+ ), lam ela elastică 3, ceasornicele secundare, la ­ m ela elastică 3', contactul 4' şi m inusul b ateriei (—). Se observă deci că ceasornicele secundare au p rim it u n im puls de c u re n t de sens invers. U n a stfel de contactor poate com anda 40— 80 ceasornice secundare al căror consum individual este de circa 10 mA. . *' La u n ele tip u ri de ceasornice p rincipale contactorul este acţionat se­ p a ra t p rin tr-u n arc de greutate. D ispozitivul de contact se declanşează p rin m ecanism ul de ceasornic din m in u t în m inut. B. CEASORNICE SECUNDARE

Ceasornicele secundare n u au m ecanism p ro p riu de ceasornic, ele fiind com andate electric de ceasornicul principal. U nele tip u ri folosite în b irouri p o t fi echipate şi cu dispozitive p e n tru b ate rea orelor. în general, ceasornicul secundar, n u m it şi ceas pui, este form at d in tr-u n dispozitiv electrom agnetic c u p la t p rin tr-u n melc cu roţile din­ ţa te ale m ecanism ului indicatoarelor. La dispozitivul electrom agnetic sosesc din m in u t în m in u t im pulsu­ rile de c u re n t continuu cu p o laritate schim bată de la ceasornicele p rin ­ cipale. Im p u lsu rile fac ca ro to ru l dispozitivului electrom agnetic să se ro ­ tească cu 180°, ceea ce atrag e după sine în a in ta re a m in u taru lu i cu un m inut. D ispozitivul de tran sfo rm are a im pu lsu rilo r în ro taţii este asem ă­ n ă to r cu m ecanism ul de tran sfo rm are inversă din ro taţii în im pulsuri electrice de la ceasornicele principale. D ispozitivul poate fi cu electro­ m agnet p o larizat sau nepolarizat. A lim entarea cu energie electrică a ceasornicelor secundare se face cu o b aterie de acum ulatoare de 12, 24, 48 sau 60 V, independent de reţeau a de ilum inat. T ensiunea de alim entare se alege în ra p o rt cu lungim ea circu itu lu i care alim entează ceasornicele secundare, adm iţîndu-se o cădere de ten siu n e de 10% şi ştiindu-se că la un ceasornic secundar consum ul este de circa 0,01 A. Se recom andă ca ceasornicele secundare să fie m ontate în paralel, deoarece la acest tip de m ontaj conductoarele fiecărui ceasornic sîn t aproxim ativ la fel de lungi, ia r căderea de tensiune este aceeaşi, astfel în cît la toate ceasornicele ajung curenţi sensibili egali şi n u m ai este necesară potrivirea c u ren tu lu i fie­ cărui ceasornic prin rezistenţă. 316

In caz că este nevoie de u n n u m ăr m are de ceasornice secundare, se reco­ m andă să se lege ceasornicele secundare la o reţea cu trei conductoare (fig. 415). în astfel de situaţii, dacă am bele ju m ă tă ţi ale O - O reţelei sîn t egal în cărcate p rin conducto­ rul- din mijloc, n u circulă curent, putîn d u -se alege p e n tru acesta o secţiune m ai m ică decît p e n tru conductoarele ex te­ rioare. C ontactorul ceasornicului princi­ pal este form at d in tr-u n pen d u l P care, i t f c p d atorită oscilaţiilor, acţionează com utato­ 1 |||H