Автоподзавод: основные принципы работы

Первые карманные часы с автоподзаводом появились в XVIII веке, а в 1931 году компания Rolex выпустила первые наручные автоматические часы. Правда, их массовое производство началось только через 20 лет, но с тех пор, благодаря удобству, автоподзавод завоевал огромную популярность. Источником энергии в механических часах является пружина. В обычных часах она заводится вручную: вращение головки через систему колес передается на вал барабана. Как же заставить часы заводиться самостоятельно?

Если в спичечный коробок положить камушек и потрясти, камушек будет двигаться внутри коробка. Перемещаться его заставляют инерция и сила тяжести. Часы с автоподзаводом в чем-то похожи на коробок. В них тоже есть «камушек» — закрепленный на оси металлический груз, обычно выполненный в форме сектора. Центр тяжести сектора смещен к краю, и при любых движениях руки он поворачивается вокруг оси, заводя через систему шестерен пружину часов.

Чтобы сектор мог преодолеть сопротивление пружины и завести часы, он должен обладать большой инерцией. Поэтому сектор изготавливают из двух частей: тонкой легкой верхней пластины и полукольца из тяжелого вольфрамового сплава. Диаметр сектора стараются сделать максимально возможным. Сектор автоподзавода вращается при любых движениях руки человека, независимо оттого, насколько заведена пружина часов. Чтобы он не «перестарался» и не порвал пружину, все автоматические часы имеют тот или иной механизм защиты ее от перенапряжения и поломки. Обычно в таких часах пружина прикреплена к барабану не жестко, а с помощью фрикционной накладки. Ее упругость рассчитана так, чтобы при полном заводе внешний конец пружины вместе с накладкой проскальзывал в барабане, предохраняя пружину от чрезмерного завода и поломки. Иногда, заводя такие часы, можно услышать легкие щелчки — это звук проскальзывающей пружины.

Сколько махов руками или сколько шагов необходимо сделать, чтобы часы с автоподзаводом оказались полностью заведенными? Чтобы ответить на этот вопрос, мы взяли самые доступные часы с автоподзаводом и индикатором запаса хода — ORIENT 2EWO3OO5. Вооружившись шагомером, мы через какое-то число шагов записывали показания индикатора запаса хода. В таблице приведены результаты нашего эксперимента. Безусловно, это данные для конкретных часов и конкретного человека, а другая модель или даже человек с другой походкой предемонстрируют другие результаты. Нелинейная зависимость между числом шагов и степенью завода — отражение нарастающего усилия пружины. Напомним, что большинство производителей говорят, что для полного завода пружины часы необходимо носить около 8 часов.

 

Сколько шагов нужно сделать, чтобы завести часы с автоподзаводом?
Шаги	Показания индикаторов запаса
100	10
240	20
310	24
450	30
700	40

Основное достоинство часов с автоподзаводом состоит в том, что их не надо ежедневно заводить. Но имеются еще два небольших преимущества. Сектор постоянно поддерживает пружину в состоянии, близком к полному заводу, а это позволяет достичь лучшей точности. Второе преиму¬щество связано с водонепроницаемостью. Втулка заводной головки — одно из самых уязвимых мест в часах в плане водозащиты. В часах с автоподзаводом заводная головка почти не используется, а значит, у влаги и грязи меньше шансов попасть внутрь.

Механизмы с автоподзаводом и ручным заводом

Автоподзавод — довольно сложное устройство. Естественно, вместе со сложностью возрастает и вероятность поломок, кроме того, часы с автоподзаводом толще и тяжелее обычных. Потребность в секторе большого размера ограничивает применение автоподзавода в женских часах. Усложнение механизма и использование груза из довольно дорогого вольфрама увеличивает стоимость часов. Часы с автоподзаводом более чувствительны к ударам - бывает, что при сильных ударах под тяжестью сектора ломаются его опоры.

Сегодня большинство выпускаемых в мире механических часов оснащены системой автоподзавода. Исключения составляют лишь самые дешевые и самые дорогие модели: в дешевых автоподзавод не применяется с целью снижения стоимости, а в сложных дорогих часах использование автоподзавода часто становится невозможно. Большое количество функций, во-первых, делает механизм и без того слишком толстым, и увеличивать толщину посредством добавления автоподзавода будет неразумно. Во-вторых, эти функции для своей работы требуют большей энергии и более мощной пружины, и груз автоподзавода уже не в состоянии ее завести. Таким образом, дорогие часы нередко оснащены механизмом с ручным заводом.

В большинстве современных часов сектор свободно вращается на 360°, во многих старых моделях угол его поворота был ограничен специальными амортизирующими упорами. Сектор может быть расположен в центре часов или смещен в сторону. Чтобы достичь наибольшего КПД, сектор делают максимального радиуса, а его ось располагают в центре механизма. Но во многих сложных дорогих часах используют сектор небольшого размера, ось которого
смещена к краю. Сектор автоподзавода может вращаться в любом направлении.

Односторонний автоподзавод

Некоторые механизмы имеют специальное реверсивное устройство, преобразующее двухстороннее вращение сектора в одностороннее вращение вала барабана. В некоторых завод производится только при движении сектора в одном направлении, а обратное движение происходит вхолостую. Механизмы с реверсивным устройством сложнее, но теоре¬тически имеют больший КПД. На практике эффективность обоих типов в некоторых случаях равна из-за потерь энергии, происходящих при переключении реверсивного устройства при смене направления дви¬жения сектора. Механизмы с однонаправленным заводом установлены, например, в некоторых моделях Romanson.

Большинство часов с автоподзаводом можно завести и обычным путем, с помощью головки, но не все. Трудно сказать, влияет ли наличие или отсутствие такой возможности на сложность, стоимость или надежность механизма. Заводить часы с автоподзаводом следует медленно, чтобы не испортить детали механизма. Как уже говорилось, сектор стремятся сделать максимально тяжелым, применяя для этого различные мате¬риалы. В большинстве часов он сделан из специального вольфрамового сплава, в самых дешевых — из латуни, а в некоторых особо дорогих моделях, чтобы подчеркнуть класс и стоимость часов, сектор изготавливают из золота.

Сектор является самой тяжелой деталью механизма, его опоры при работе испытывают большие нагрузки. Надежность часов зависит от качества этих опор: в старых конструкциях автоподзавода использовали опоры скольжения, а в современных — опоры качения, т.е. шарикоподшипники. Это не только увеличивает надежность, но и в несколько раз уменьшает трение.

Если у человека одни часы, которые он носит каждый день, и этот человек ведет актив¬ный образ жизни, автоподзавод для него – идеальный вариант. При достаточной точно¬сти хода владелец часов будет прикасаться к заводной головке только раз в несколько недель. А если двигательная активность человека мала, то часы могут не успевать заводиться и будут останавливаться. Например, для пенсионера, большую часть дня проводящего дома на диване у телевизора, такие часы не совсем подходят.

Разумеется, делая выбор в пользу покупки кварцевых, механических часов или часов с ручным заводом каждый из нас далеко не всегда руководствуется соображениями практичности и удобства. Сделать правильный выбор вам поможет еще одна опубликованная на нашем сайте статья, после прочтения которой вы будете обладать достаточно полной информацией для принятия взвешенного решения.