Градусник часов Советский патент 1985 года по МПК G04B17/32 

Изобретение относится к точному приборостроению, конкретнее к устройствам приборов времени, и может быть использовано при производстве механических и электронно-механических 5 часов. Цель изобретения - повышение точности хода часов путем устранения зазора между спиралью и штифтами градусника. На фиг. 1 изображен градусник часов, общий вид; на фиг. 2 и 3.-. схемы, поясняющие работу градусника часов. Градусник 1 часов содержит два |5 выступа, в одном из которых уста- . новлен штифт 2, а другой штифт 3 установлен в выступе, вьтодненном в виде скобы, нижняя ветвь которой непосредственно в области изгиба име-20 ет сквозной продольный паз, стенки которого представляют собой два плоских упругих элемента, при этом сквозной продольный паз вьтолнен со скругленными краями, вершина одно-25 го края расположена на линии сопряжения с дугой изгиба скобы, а другого - на касательной к наружной окружности разрезного посадочного кольца. В зазоре между штифтами 2 и 3 раз- зо мещен внешний конец спирали 4. Градусник часов работает следующим образом. При необходимости изменения длины рабочей части спирали 4 в месте изгиба градусника прикладывается усилие F, линия действия которого лежит в плоскости, параллельной ветвям градусника (фиг. 2). Под действием этого усилия верхняя ветвь дд выступа-скобы смещается так, что ось штифта 3 перемещается по направлению вектора К. Стенки сквозного продольного паза, образуя два упругих элемента, обеспечивают с одной j стороны перемещение оси штифта 3 по направлению вектора т, а с другой смещение ее перпендикулярно к этому направлению, т.е. по вектору п. Начало поворота плоского выступа со штифтом 2 происходит в комент. когда усилие от деформации упругих стенок паза создает движущий момент относительно точки О, больший момен- 55 та сопротивления от сил трения между конической поверхностью разрезного кольца и накладки. шт ве бо мо но ме сп лы ус ме си но зо ро ни уп щи дл пл ра жа До начала поворота штифта 2 ифт 3 уже отведен от внешней порхности спирали 4, последняя освождена, тем самым обеспечена возжность перемещения штифта 2 в нужм направлении с- нулевым зазором жду ним и внутренней поверхностью ирали 4. После прекращения действия сиF, в новом положении градусника, тановленном посредством шкалы и тки, верхняя ветвь под действием л упругости возвращается в исходе состояние,обеспечивая нулевой зар междуштифтами 2иЗ и спиралью 4. Для определения соотношения размев скобы и продольного паза градуска введем обозначения: f - перемещение штифта 3 выступа-скобы после приложения силы F; 3 - удаление точки касания цилиндрической поверхности штифта 3 от наружной цилиндрической поверхности витка спирали 4 радиусом R; b - толщина полосного материала, из которого изготовлен градусник;f,h - соответственно длина и ширина стенок паза, выполненного в нижней ветви скобы, т.е. длина и ширина упругих элементов;1 - расстояние от центра вращения градусника (центра наружного цилиндрического витка спирали) до точки приложения усилия F; А - ширина паза; г - радиус скругления вершин D - диаметр наружной окружности разрезного кольца; D - диаметр внутренней окружности разрезного кольца; Н - ширина скобы; L - расстояние между вершинами продольного паза. Стенки паза представляют собой ругие плоские элементы, образуюе направляющие трением упругости, я которых связь между прогибом оских упругих элементов, их размеми и прилагаемым усилием F вьфается формулой FI3 24EI

311

где Е - модуль упругости материала градусника;

ЬЬз - момент инерции поперечного

сечения.

Величина усилия F должна обеспечить, с одной стороны, смещение верхней ветви на нужное значение f и, с другой стороны, при указанном значении f, образовать вращающий момент Mg, больший или равный моменту сопротивления от сил трения между конической поверхностью разрезного кольца и накладки , т,е. . (2) Е,;(3)

..ff

2«,Ebh

или, вводя параметр

МТР

(7)

ЬКЗ

Величина параметра К, определяющегося соотношением геометрических размеров стенок паза, определяется из условия, что освобождение спирали должно произойти до начала поворота градусника и независимо от поля допуска сЛна толщину спирали. Следовательно, условие образования зазора между поверхностями штифта 3 и спирали 4 обеспечивается при выполнении соотношения

и / - (8)

Из геометрии смещенного положения верхней ветви скобы и внешнего витка спирали (фиг. 3) следует

4 R-Z;(9)

(10)

(11) (12)

Подставив (12) в (5) и решив неравенство относительно К получим

ДMJP

(13)

,ЕьЖ-Г

Равенство (вместо неравенства) в выражении (13) принято в силу того, что при перемещении верхней ветви на величину f (по вектору т) штифт 3 дополнительно смещается перпендикулярно зтому перемещению

748954

(по вектору п), т.е. соблюдается условие л 7сГ.

Величина момента трения зависит как от силы трения между конической поверхностьюнакладки и разрезного кольца, так и от среднего значения диаметра последнего. Натяги при установке разрезного кольца на накладку имеют примерно одинаковые значения, и следовательно, силу трения. Установлено, что минимальное значение сил трения на кольце составляет 50 г. Следовательно

.(14) (15)

1

Для плющильного станка К составляет + 0,001 мм.

25D

п

(16)

К

(l EbN2 103R-1

Установлено, что значен11е соотшения D/H составляет примерно 2,5, отношение Р/Р составляет 0,8.

25D

(17)

:щтИсходя из практики расчетов геометрических размеров паза для часовых механизмов различных калибров, следует

Ит

l-40c -F -1. (18)

2R Исходя из - 77 1, получим

I 1,79fR.(19)

По известным значениям 1 и а опредлим значение

f ,025-1,,47-102.Ук;

(20)

2|-, .с.

(21)

Преобразуем О 7) к виду ,/л| 25D

(22) - h.Ebf

Расстояние 1 от центра вращения рчага до точки приложегшя усилия F определяется из геометрии фиг. 1.

I,2i.r.i. .

(23)

Преобразуя, получим (24)

I,0,8D-h4-J. Учитывая, что (0,8D+l)7h,

,8D+l.(25)

Отсюда + 2г или

,5A.(26)

ГРАДУСНИК ЧАСОВ, содержащий разрезное посадочное кольцо с двумя выступами и штифты, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности хода часов путем устранения зазора между спиралью и штифтами градусника, штифты установлены в каждом из выступов, один из которых вьтолнен в виде скобы, прилегающая к кольцу ветвь которой снабжена сквозным продольньм пазом. (X) ел