Механізм годинника настільки складний у виготовленні, що лише деякі часові фірми виробляють його самостійно. Найчастіше цілком якісні, але серійні механізми замовляють у сторонніх заводів і мануфактур
Годинники іменитої фірми з механізмом, розробленим нею спеціально для цього годинника, цінуються набагато вище. Наприклад, механізм годинника Le Chronographe від Maurice Lacroix - це витвір інженерного мистецтва, випущене всього в 250 примірниках
Родзинка годин Frederique Constant FC-315M4P6B2 з серії Heart Beat Date - прозорий диск дат, який дозволяє розглянути розташовані під ним зубчасті колеса і коливається баланс. Витончені цифри дат нібито парять в повітрі. Корпус з нержавіючої сталі і опукле сапфірове скло відповідають уявленням про суворе чоловічому дизайні
Жіночі годинники Frederique Constant FC-310DHB2P6 - це годинник з відкритим характером. За биттям їх полум'яного серця з частотою 28 800 ударів на годину можна спостерігати через опукле сапфірове скло циферблата. Прозора задня кришка відкриває погляду досконалий механізм з 25 камінням і системою автоподзавода. Запас ходу складає 42 години
Carl F. Bucherer Patravi TravelTec GMT - хронограф для мандрівників. Його безкомпромісна точність підтверджена сертифікатом хронометра COSC. Годинник показує час по 24-годинною шкалою відразу в трьох часових поясах. Водонепроникний корпус з 73 деталей (один з найскладніших в годинній індустрії) захищає механізм в будь-яких умовах
Годинники Maurice Lacroix Tourbillion Retrograde були випущені в кількості всього 30 екземплярів. Турбийон, витончено вписався в елегантний платиновий корпус, робить цей годинник істинної колекційної цінністю. Покажчики дати і запасу ходу в стилі Retrograde завершують образ. Доведення механізму годинника, так само як обробка їх корпусу і циферблату, виконані вручну
У V столітті до н.е. простолюдини в Греції дізнавалися про кінець робочого дня, коли тінь від їх тіла дорівнювала, скажімо, двадцяти стопах - сонячний годинник, давно що використовувалися в Єгипті та Китаї, вже поширилися по всьому світу, але були доступні не кожному. В середні віки шляхетні лицарі могли призначати побачення придворним дамам в певному годині і орієнтуватися по згорянню спеціальної свічки з временн # 243; ю шкалою, пісочним годинником і, звичайно ж, з перших механічних курантами на міській вежі. Довгий час механічний годинник оснащувалися тільки часовою стрілкою, і лише в XV столітті на них з'явилася хвилинна. Точність стала ввічливістю королів, а запізнення на 15 хвилин почали не тільки помічати, але і засуджувати. Епоха географічних відкриттів висунула нові вимоги до точності годинника: відставання або поспіх на кілька секунд в день могли коштувати життя морякам, що визначав по годинах географічні координати судна.
Сьогодні навіть найкращі механічний годинник - далеко не найточніший. Куди механіці наздогнати мілісекундами і наносекундами, на які йде рахунок в сучасному спорті та науці. Проте, саме механікою хочуть володіти президенти і королеви, поп-зірки і світські левиці. Механічний годинник - це не стільки вимірювач часу, скільки витвір інженерного мистецтва. Про те, як влаштовано серце годин - регулятор ходу, нам розповів досвідчений годинниковий майстер, реставратор старовинних годинників Олександр Євгенович Міляєв.
Від Білянці до маятнику
Згідно багатьма свідченнями, перший баштовий годинник з'явилися в 1288 році в Лондоні. Як джерело енергії в Вестмінстерських годиннику використовувався вантаж, підвішений на канаті, намотаною на барабан. Незважаючи на те, що вантаж повідомляв механізму годин постійну енергію протягом всього ходу, необхідно було спеціальний пристрій, що уповільнює його падіння і забезпечує рівномірний рух єдиною стрілки. Механізм, здатний випускати енергію вантажу, заводний пружини, поточної води і будь-якого іншого джерела рівномірно, рівними невеликими порціями, називається регулятором ходу годинника. Сучасні механізми ходу складаються з осцилятора (джерела рівномірних коливань) і механізму спуску. У перших механічному годиннику місце осцилятора займав білянец. Білянец (колесо або коромисло з підвішеними до нього вантажами) використовувався в поєднанні з шпиндельним спуском. Він виконував функцію важкого маховика, що уповільнює обертання барабана. Білянец повертався то в одну, то в іншу сторону, розганяючись і вповільнюючись.
У 1656 році голландський фізик Християн Гюйгенс, грунтуючись на дослідженнях Галілея, винайшов перший маятниковий годинник. Властивість маятника зберігати постійний період коливань дозволило виготовити дійсно точний годинник. Маятник використовувався в поєднанні з шпиндельним механізмом спуску або з'єднувався з анкерної виделкою, яка відпускала храпове колесо рівно один раз в секунду. Від спускового механізму тепер потрібно не тільки забезпечувати рівномірний хід, але і делікатно передавати частину енергії пружини або вантажу на осцилятор, щоб підтримувати його коливання. Маятник можна було точно налаштувати для роботи в будь-яких кліматичних умовах, на будь-якій широті (сила тяжіння в різних частинах планети дещо відрізняється) - досить було просто відрегулювати його довжину. На жаль, маятниковий годинник могли працювати лише в строго вертикальному положенні, нерухомо стоячи на підлозі або на столі. Поява кишенькових і наручних годинників стало можливим завдяки винаходу балансу.
серцевий ритм
Всього парою десятиліть пізніше Гюйгенс сконструював портативні годинник. Роль осцилятора в них виконував баланс - металевий обід, що здійснює коливання навколо своєї осі під дією спиралевидной пружини. Така конструкція дозволила розмістити в компактному корпусі коливальну систему з дуже великою амплітудою, що сприяло точності ходу. Балансовий регулятор використовується і в сучасних механічному годиннику.
Щоб система працювала правильно, баланс повинен мати ідеально симетричну форму і рівномірний розподіл ваги, обертатися суворо в одній площині. У старих моделях годин можна побачити баланс з регулювальними гвинтами, розташованими по колу. З їх допомогою майстер міг «збалансувати баланс». Сучасні технології дозволяють виробляти досить точні нерегульовані баланси. При зміні температури баланс може розширюватися або звужуватися, що призводить до зміни моменту інерції і періоду коливань. Щоб зберегти точність ходу при зміні температур, раніше виготовляли розрізні біметалічні баланси зі сталі і латуні. Через різних коефіцієнтів теплового розширення сталь і латунь при нагріванні деформували обід так, щоб компенсувати теплове розширення. Сучасні баланси роблять з берилієвої бронзи (глюсідура). Глюсідур в мінімальному ступені схильний до тепловому розширенню.
Пружина балансу, яку прийнято називати «волоском», насправді втроє тонше за людську волосину. Спіраль масою всього 0,002 г здатна витримувати підвішений вантаж до 600 м Волоски робляться з матеріалу «ніварокс» (Nicht Variable, Oxydfest) - сплаву заліза, нікелю і хрому з додаванням магнію, кремнію, титану та берилію. Пружини з ніварокса здатні автоматично компенсувати зміни температури.
Баланс в середньому робить більш 200 млн. Коливань на рік. Щоб зберегти точність ходу протягом довгих років, необхідно забезпечити осцилятора надійну опору. Камені, кількістю яких виробники так люблять прикрашати характеристики годин, фактично представляють собою тверді, гладкі і довговічні підшипники ковзання. Відшліфований рубін має наскрізний отвір, в який вставляється вісь балансу або іншого колеса.
З протилежного боку каменю є поглиблення, в якому зберігається масло. Годинне масло досить густе, щоб надійно утримуватися в камені і не витікати. До винаходу синтетичних масел воно добувалося з гомілкових кісток великих тварин. У деяких дорогих годинниках в якості опори балансу (під рубіновим втулкою) застосовується алмаз. «Камінням не варто зловживати, - говорить Олександр Міляєв, - деякі часові фірми, бажаючи залучити клієнтів, встановлювали рубіни під осі всіх коліс. При падінні годин жорсткі камені не могли амортизувати удар і осі коліс ламалися ».
Балансовий регулятор - це серце годинникового механізму, і деякі майстри сприймають цей принцип буквально. У годиннику нової жіночої колекції Frederique Constant баланс ховається за прозорими віконцями в циферблаті, виконаними у формі сердець. Серце цього годинника безперервно б'ється з частотою вісім ударів в секунду.
Підкорювач шторму
Справжній прорив в часових технологіях трапився в XVIII столітті. У 1714 році англійський уряд оголосив премію в £ 10 000 (на сьогоднішні гроші приблизно # 36; 2 млн.) За винахід годин, досить точних для визначення географічної довготи в морських походах з точністю до 1 градуса. Надточний годинник назвали хронометром. Розмір премії міг подвоїтися, якщо б похибка склала менше 30 кутових хвилин. У той час моряки давно вміли дізнаватися широту за допомогою астрономічного приладу секстанта. Довготу передбачалося визначати за різницею в часі на хронометрі, що показує час порту відправлення, і поточного часу, що визначається за зірками. Проблема була в тому, що качка і сильні перепади температур і вологості робили точний хід годинника на кораблі неможливим.
Джон Харрісон, за своє життя виготовив кілька хронометрів принципово різних конструкцій, отримав визнання і заслужену премію після довгих тяжб, коли йому було вже більше 80 років. Хронометри Харрісона представляли собою складні прилади з різними системами ходу (хронометровий, своєрідний «хід коника») і декількома балансами (від двох до чотирьох). Баланси працювали в різних напрямках, компенсуючи гироскопический момент один одного, і входили в резонанс, щоб нейтралізувати індивідуальні похибки ходу. Весь механізм встановлювався на карданном підвісі з вантажем, який підтримував годинник в строго горизонтальному положенні при будь-якому штормі. Перші хронометри були настільки величезні, що не могли пройти в двері капітанської каюти, зате похибка їх ходу становила лічені секунди за довгі місяці плавання.
Сучасним годинах не обов'язково треба мати кілька балансів і карданний підвіс, щоб ходити точно і іменуватися хронометром. Досить отримати сертифікат швейцарського інституту хронометрії COSC (Controle Officiel Suisse Chronometers). Щоб довести свою точність, механізм проходить важкі випробування протягом 15 днів. Тести проводяться в п'яти різних положеннях при різних температурах (+ 80С, + 230С, + 380С). Показання стрілок зчитуються скануючим лазером і документуються. Випробування додають до вартості годин приблизно # 36; 250, тому тестування піддають тільки дорогий годинник. Сертифікат хронометра - найвища оцінка часових майстрів, визнаний знак якості. Як правило, сертифікат отримують годинник, що пройшли ручну доведення. Максимальне відхилення добового ходу сертифікованого хронометра не перевищує 5 секунд.
Не варто плутати хронометри і хронографи. Хронограф ( «Хронос» - час, «графо» - писати) - це секундомір, прилад, що дозволяє відміряти невеликі відрізки часу. Хронометр - це годинник, висока точність яких підтверджена COSC. Правда, деякі годинник поєднує в собі і те й інше. Наприклад, Carl F. Bucherer T-Graph - сертифікований хронометр з функцією хронографа, календарем і покажчиком запасу ходу.
Подивіться демонстраційний ролик компанії Maurice Lacroix - 3D-анімацію про те, як робляться і як працюють її механічний годинник. Ви можетескачатьетот ролик з високою якістю.