УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И ОСТАНОВА БАЛАНСОВОГО ОСЦИЛЛЯТОРА СЕКУНДОМЕРА Советский патент 1974 года по МПК G04F7/06 

1

Изобретение относится к устройствам для пуска и останова балансового осциллятора, используемым в секундомерах прерываемого действия.

Известно устройство для пуска и останова балансового осциллятора секундомера прерываемого действия, содержащее тормозной рычаг со штифтом, кинематически связанный с заводной головкой, и двойной ролик на оси осциллятора. Пуск и останов осуществляются в произвольном положении за счет взаимодействия штифта тормозного рычага с ободом баланса. Однако при останове баланса на малых углах отклонения от положения статического равновесия пусковой толчок может оказаться недостаточным, что уменьшает надежность пуска. При определенных положениях баланса, вилки, анкерного колеса и в зависимости от направлений пускового толчка может появиться деформация деталей узла баланса, что приводит к разладке хода. Кроме того, из-за произвольного положения баланса пе(ред пуском и времени, необходимого для установления режима стационарных автоколебаний, появляются пусковые погрешности, особенно ощутимые при измерении коротких интервалов времени.

Цель изобретения - устранение пусковой погрешности, исключение деформации узла баланса и увеличение надежности пуска. Это

достигается тем, что импульсная часть двойного ролика выполнена в виде кулачка с пазом в форме ласточкиного хвоста для контактирования со штифтом тормозного рычага.

На фиг. 1 показано устройство для пуска и останова балансового осциллятора в положении перед пуском; па фиг. 2 - то же, в период хода; на фиг. 3 - двойной ролик; на фиг.

4 - положения точек баланса при отклонении его от положения статического равновесия.

Внутри заводной головки 1 закреплен заводной ключ 2, взаимодействующий со штифтом 3 пускового рычага 4. Рычаг 4 кинематически связан с тормозным рычагом 5 через колонное колесо 6 с колонками а и Ь и вспомогательный рычаг 7. Рычаг 5 поворачивается на оси Oi, а рычаг 7 - на оси Оц. Для фиксации колеса 6 после поворота на один зуб

предусмотрена пружина 8, а для возврата рычага 4 в исходное положение - пружина 9. Для создания требуемого пускового толчка на рычаги 5 и 7 действуют соответственно пружины 10 и 11, упругость которых можно

регулировать эксцентриками 12 и 13. Тормозной рычаг 5 снабжен штифтом 14, который служит для останова баланса за счет западания в паз двойного ролика 15, сидящего на оси баланса 16. Импульсная часть ролика 15

выполнена в виде кулачка с пазом в форме

ласточкиного хвоста, очерченного боковыми новерхностями.

Устройство работает следующим образом.

При положении элементов пускового устройства, как показано на фиг. 1, баланс 16 застопорен, а стрелки секундомера возвращены на нуль. При нажатии на заводную головку 1 закрепленный в ней ключ 2 воздействует на штифт 3 рычага 4 и опускает его вниз. При этом рычаг 4 давит на зуб колонного колеса 6, поворачивая его по часовой стрелке на один зуб. В это время противоположный зуб колеса 6 скользит по скосу пружины 8 и отгибает ее до тех пор, пока вершина зуба колеса 6 не соскользнет со скоса пружины 8, и последняя своим скосом мгновенно не упадет на следующий зуб.

При отпускании заводной головки пружина 9 рычага 4 возвращает его в исходное положение. При повороте колонного колеса 6 на один зуб носик с рычага 7 западает во впадину между колонками а и Ь. Одновременно противоположный конец этого рычага прул :и1ЮЙ 12 поворачивается на оси Оц и давнт на тормозной рычаг 5. Пеодолевая упругую силу пружины 10, рычаг 5 поворачивается на оси Oi, выводя штифт 14 из паза ролика 15. Скользя по наклонной плоскости паза ролика 15, штифт 14 сообщает балансу 16 пусковой толчок. После освобождения баланса 16 механизм секундомера пущен в ход.

Останову устройства предшествует положение на фиг. 2. При повторном нажатии на головку 1 рычаг 4 поворачивает колонное колесо 6 на один зуб и под действием пружины 9 приходит в исходное положение. При повороте колеса 6 носик с рычага 7, на который давит колонка а, поднимается на нее и, преодолевая усилие пружины И, поворачивается на оси Оц, освобождает тормозной рычаг 5, который пружиной 10 поворачивается на оси Oi. При этом штифт 14 падает на поверхность паза ролика 15.

Баланс 16, обладая достаточной энергией, продолжает полуколебание до момента, когда штифт 14 западет в паз ролика 15. Заторможенный баланс 16 под действием восстанавливающего момента спирали поворачивается до тех пор, пока штифт 14, выбрав зазор, не войдет в контакт с одной из боковых стенок паза ролика 15. Если в момент останова баланс совершает полуколебание по часовой стрелке, то штифт 14 прижимается к стенке d, а если против, то - к стенке /.

Размер и форму рычага 5 выбирают таким образом, чтобы Б период останова, когда штифт 14 находится в пазу ролика 15, баланс был зафиксирован в положении 180° от положения статического равновесия.

При пуске баланса из такого положения штифт 14, скользя по наклонной плоскости паза ролика 15, сообщает балансу пусковой толчок, который вызовет увеличение начальной амплитуды, и нопрешность времени установления режима автоколебаний практически становится близкой нулю.

Если баланс повернут против часовой стрелки от положения статического равновесия, т. е. , то а (ф; УО) представляет собой угол, на который нужно отклонить баланс (на фиг. 4 точка 17), чтобы при движении к положению статического равновесия с нулевой начальной скоростью скорость в точке 17 равпялась УО- Если баланс повернут по часовой стрелке от положения статического равновесия (точка 18 на фиг. 4), т. е. , то а (ф; УО) - угол, на который отклонится баланс после сообщения ему пускового толчка со

скоростью УО (на фиг. 4 этому углу соответствует точка 18). С вероятностью 50% к моменту пуска баланс может быть повернут по или против часовой стрелки от положения статического равновесия. Если баланс повернут

против часовой стрелки от положения статического равновесия, то

}((; 1/„) : Х(а (р; 1/,,), 0) - (ср; 1/„),

где X (ф; Ко) - время, накопленное от момента пуска до первого скачка стрелки плюс погреншость, накопленная за время установления колебания при условии, что измеряемый интервал больше времени установления колебания;

i (ф; УО) - В|ремя, за которое баланс проходит от точки 17 (18) до 17 (18) при условии, что скорость в точке 17 (18) равна нулю (Vo), и в точке 17 (18) равняется УО (нулю).

Если баланс повернут по часовой стрелке от положения статического равновесия, то

X(ff; V,) X(a(r, 1/„), 0) + Пср; 1/„).

Так как погрешность останова АО распределена равномерно на отрезке от нуля до полоГ.

вины периода -, а погрешность пуска Дп

i

J3

--X (ф; УО), то математическое ожидание

i

и дисперсия суммарной ошибки Ас Ап+Ао при отклонении баланса от положения статического равновесия соответственно будут

(а(р;1/„), О),(1)

Г 48

+ ОА„.

DA

(2)

Улучшить показания секундомера, т. е. уменьшить суммарную погрешность Ас, можно различными способами. Одним из них является установка баланса перед пуском в определенное фиксированное положение, при котором вообще устраняется элемент случайности. Как видно из выражения (2) величина /ЗАс, характеризующая разброс показаний, всегда

JZ

больше или равна -, причем равенство на4о

ступает цри , т. е. АП с вероятностью единица представляет собой константу. Фиксированное положение естественно выбрать таким образом, чтобы абсолютная величина средней ошибки была минимальной. В рассматриваемом случае выражение (1) принимает вид M, X(a(r,V,),G},(3) так как ф детерменированная величина. Наилучшим образом решить поставленную задачу можно, найдя физически допустимое решение уравнения (3): ;Г(а((р;1/о), О). Очевидно, решением уравнения (4) являются такие зна:чения ф, когда а (ф; Ко) , где А- амплитуда установившегося режима автоколебаний. В предлагаемом устройстве баланс перед пуском установлен на ф ± 180° от положения статического равновесия и при пуске толчком, сообп1,аемым балансу тормозным рычагом, баланс выводят на а (ф; УО) /1. Предмет изобретения Устройство для пуска и останова балансового осциллятора секундомера, содержащее тормозной рычаг со штифтом, кинематически связанный с заводной головкой, и двойной ролик на оси осциллятора, отличающееся тем, что, с целью устранения пусковой погрешности, исключения деформации узла баланса и увеличения надежности пуска, импульсная часть двойного ролика выполнена в виде кулачка с лазом в форме ласточкиного хвоста для контактирования со штифтом тормозного рычага.

иг 2

15

Фиг 5