Кварцевые или механические часы. Какие лучше? Лучшие кварцевые часовые механизмы

С развитием технологий множество механизмов и устройств, ранее активно используемых людьми, кануло в небытие, вытесненное новомодными изобретение. Однако это не касается часов. Данный измерительный механизм давно перешел в разряд статусной вещи, подчеркивающей хороший вкус и положение своего владельца. Поэтому вопрос, как выбрать часы достойного качества, всегда актуален.

Часовой механизм

Этот критерий - ключевой при выборе, потому как именно от механизма зависят особенности работы и надежность работы часов. Однако, однозначного ответа, какой механизм лучше - нет. Всё зависит от вкуса, пожеланий и привычек обладателя часов.

Механические часы

Более четырехсот лет назад появились механические часы, однако до сих пор они являются эталоном качества и надежности. Источником энергии в механических часах являются пружина или гири, а время измеряется по механическим колебаниям маятника или баланс-спирали. Именно по этому принципу работают многие брендовые наручные часы.

Достоинства механических часов:

• работа без источника питания, нет необходимости менять батарейку и обращаться в для этого в сервисный центр.
• высокая ремонтопригодность
• срок эксплуатации от 10 лет и более при правильном уходе.

Механические мужские часы предпочитают люди, желающие приобрести надежную, качественную, дорогую вещь. Ведь выпускают их обычно в среднем и примиум-сегментах. Механические часы бывают как с ручным подзаводом, так и с автоподзаводом. При ручном подзаводе, прокручивая заводную головку, мы заставляем вращаться вал барабана. Благодаря системе автоподзавода, при каждом движении руки шестеренки самостоятельно приводят в движение пружину часов. Производители механических часов зачастую выбирают дизайн, благодаря которому владелец может наслаждаться видом работающего механизма.

Кварцевые часы

Кварцевые часы появились сравнительно недавно, около 40 лет назад. Это более распространенный вариант благодаря умеренной цене. Работают они на кварцевом генераторе, создающем электромагнитные колебания. Выпускается во множестве вариантов дизайнов и исполнений. Именно такие женские часики чаще всего встречаются на ручках модниц, украшенные яркими ремешками, сверкающими камнями.

Почему покупатели предпочитают приобретать стильные часы на кристалле кварца:

• Доступная цена. В сборке подобных механизмов практически не участвуют люди, что уменьшает их стоимость;
• Малый вес. Крошечный вес действующего механизма делает конечный продукт практически невесомым. Именно поэтому женские наручные часычаще всего бывают кварцевыми;
• Высокая точность. Погрешность в работе такого часового механизма составляет около 20 секунд в месяц;
• Надежность. Простота конструкции и малое количество, заключенных в ней механизмов обеспечивает низкое число поломок;
• Долговечность эксплуатации. Функционируют без смены батарейки 5-10 лет.

Электронные часы

Являются детищем технического прогресса. Применяя современные технологии, производители превратили такой простой и привычный механизм в настоящее многофункциональное устройство. Особо «продвинутые» модели совмещают в себе множество опций: записную книжку, будильник, телефон, диктофон, шагомер, измеритель сердечного ритма и прочие. Подобные «гаджеты» предпочитают, как правило, сторонники технического прогресса и любители электронных игрушек.

Особенности выбора

Подобрав оптимальный для своих нужд и потребностей часовой механизм, обращаем внимание и на другие немаловажные параметры:

• Производитель. Брендовые женские часы и статусные мужские не производят на китайских фабриках. По-настоящему качественные вещи делают часовые дома с многолетней историей и традициями, передающимися из поколения в поколение;
• Оригинальность. Подделки под именитые бренды помогают пустить пыль в глаза окружающим, но самого себя не обманешь;
• Цвет и форма. Подбирается исходя из собственных вкусовых предпочтений. Желательно, чтобы аксессуар гармонично вписывался в ваш образ и был идеально подобран по размеру руки
• Материал корпуса. Он может быть текстильным, кожаным, пластиковым и металлическим (в том числе из драгоценных и полудрагоценных металлов). Этот фактор во многом влияет на цену изделия.

Вне зависимости от типа выбранного продукта, особенностей его дизайна, покупать его следует у надежного продавца, который сможет подтвердить качество и оригинальность представленной продукции. Иначе велика вероятность приобретения некачественной продукции по цене оригинальных часов.

Наручные часы в наше время - обязательный аксессуар для большинства людей. Современный бурлящий мир требует к себе соответствующего отношения. Правда в настоящее время функциональная составляющая наручных часов уступила первое место дизайну, стилю, престижу.

Несомненно, каждый человек при выборе часов когда-нибудь задавался вопросом, какой механизм качественнее и долговечнее - кварцевый или механический? Ведь механизм – это первое, на что надо обратить особое внимание при выборе часов. Механизм - это сердце часов, в котором все элементы должны работать слаженно, с самыми минимальными погрешностями.

В чем отличие кварца и механики?

Все наручные часы можно разделить на две основные группы: механические и кварцевые.

Кто-то всю жизнь пользуется кварцевым механизмом, кто-то больше предпочитает механику, но, безусловно, в каждом механизме есть свои преимущества и недостатки. Так в чем же отличие кварца и механики?

Основное отличие кварцевых часов от механических состоит в том, что используется в качестве источника энергии, обеспечивающего работу часового механизма.

В кварцевых часах источником энергии служит батарейка, которая питает электронный блок кварцевых часов и шаговый электродвигатель. Электронный блок один раз в секунду посылает сигнал двигателю, а тот в свою очередь поворачивает стрелки. Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов и, следовательно, высокую точность хода обеспечивает кристалл кварца (в среднем расхождение с точным временем составляет 15-25 секунд в месяц, а лучшие кварцевые часы показывают отклонение 5 секунд в год) из-за которого часы и получили свое название. Кроме того, батарейка рассчитана на несколько лет работы, соответственно кварцевые часы нет необходимости подзаводить.

В механических часах применяется спиральная пружина, расположенная в барабане с зубчатым краем. При заводке часов пружина закручивается, а при раскручивании пружина приводит в движение барабан, вращение которого приводит в движение весь часовой механизм. Основным недостатком пружинного двигателя является неравномерность скорости раскручивания пружины, что приводит к неточности хода часов.

Какие часы точнее?

У механических часов точность хода зависит от множества факторов, таких как окружающая температура, положение часов, износ деталей, регулировки. В кварцевых часах все проще: частота импульсов, вырабатываемых кварцевым генератором, практически постоянна. А двигатель и стрелки – это просто дополнительное устройство, их дело – вращаться по команде.

Поэтому для механических часов считается нормой расхождение с точным временем на 15-30 секунд в сутки, а лучшим результатом – 4-5 секунд в сутки. И если для механических часов хорошим результатом считается отклонение +-20 секунд в сутки, из них +-5 секунд - почти предельным, то основная масса кварцевых часов обеспечивает точность около +-20 секунд в месяц, а лучшие - до +-5 секунд в год.

Даже дешевые кварцевые часы точнее механического хронометра.

Стоимость механических часов обычно выше, чем кварцевых, так как механические часы требуют тонкой ручной настройки при сборке. В то время как большинство операций по изготовлению деталей и сборке механизма кварцевых часов поручается автоматике.

Камни в механизме? Зачем и для чего они нужны?

Все детали механических часов большую часть времени находятся под нагрузкой, которую создает заводная пружина, и только в очень малые моменты времени, когда баланс и анкерная вилка разрешают повернуться анкерному колесу, это напряжение падает. Большие нагрузки, высокое контактное давление требуют использования твердых материалов, таких как сталь, латунь, рубин. В кварцевых же часах все наоборот: большую часть времени детали свободны. И только когда шаговый двигатель поворачивает колеса, на короткое время детали оказываются нагруженными. Это позволяет не устанавливать камни в механизм. К тому же мощность, развиваемая шаговым двигателем, во много раз меньше мощности, развиваемой заводной пружиной.

В механических часах камни используются только потому, что рубин тверже и лучше выдерживает контактное давление (а не снижает трение, как считают некоторые). Если все же установлен камень, то он обычно является нижней опорой ротора шагового двигателя.

В кварцевых часах удельное давление очень мало, и поэтому в некоторых механизмах камни вообще не устанавливают или устанавливают 1 камень - в нижнюю опору ротора шагового двигателя. Дело в том, что статор двигателя достаточно сильно «притягивает» ротор, и эта опора - единственное место в часах, где контактное давление относительно велико. В более дорогих механизмах большого калибра установка камней позволяет уменьшить трение в опорах камней и уменьшить ток потребления, следствие - повышение автономности механизма.

Сколько же прослужит "кварц"?

Распространено мнение, что механические часы более долговечны, чем кварцевые. Это не совсем так. Все движущиеся детали механизма кварцевых часов имеют такой же ресурс, что и у механических часов. Ресурс электронных компонентов до конца еще не изучен, но, вероятно, также велик. Поэтому хорошие кварцевые часы, скорее всего, прослужат столько же, сколько и механические.

Но, к сожалению, статистики по «долгожительству» кварцевых часов пока не набрано, ведь они появились всего 30 лет назад.

Механические часы - классика часового искусства, соответственно в плане престижности механические часы стоят выше кварцевых. Кроме того, многим нравится плавный ход секундной стрелки часов по циферблату и завораживающие вращения ротора автоподзавода.

Но, по прогнозам зарубежных специалистов, в ближайшие годы ситуация будет резко меняться и через 4-5 лет доля кварцевых часов составит не менее 80% рынка.

Кварцевые часы - более удобные в использовании, их нет необходимости заводить или беспокоиться, что они могут остановиться, полежав на полке пару дней. Точность хода у кварца гораздо выше, чем у механики.

Еще 100 лет назад часы передавали по наследству, потому что это была чрезвычайно редкая и дорогая вещь. Но сегодня все чаще мы покупаем новую вещь не потому, что старая испортилась, а потому, что она морально устарела или просто вышла из моды.

Так что носите те часы, которые вам нравятся. Носите часы с удовольствием, старайтесь соблюдать правила эксплуатации, ведь не просто так она придумана и часы прослужат вам очень долго.

Устройство часов схоже со строением автомобиля. В них также есть «кузов», «двигатель», «регулятор», «счетчик», «индикатор» и другие схожие понятия о технических моментах строения механизма. Разбор строения будет проходить, так же как и в других сложносоставных механизмах, по «ключевым местам».

Двигатель – эта часть механизма отвечает за движение стрелок на циферблате.

Двигатель часов в разрезе.

Регулятор – отвечает за скорость вращения двигателя и за точность показаний времени.

Счётчик – ведёт считывание показаний колебаний (колебательная система) и «переводит» данные в движение стрелок или показания дисплея (электронные часы).

Индикатор - внешняя часть часов, на которую выводятся показания времени (циферблат или дисплей).

В некоторых типах устройств будут видоизменяться некоторых части механизма, но общий принцип работы колебательной системы не претерпит существенных изменений. В некоторых как в устройстве настенных часов регулятором будет маятник и сложная система шестерёнок. Такая же система шестерёнок (колёс) и микросхема (считывает колебания кристалла кварца) присутствует в кварцевых устройствах. Данная схема присутствует даже в квантовых часах (атомных), просто она считывает показания не с маятника или кварца, а с колебания атомов.

Общий принцип работы схож для всех видов устройств, и он не претерпел серьёзных видоизменений на протяжении всей истории создания механизмов такого типа.

Виды часовых механизмов.

Исходя из особенности «ключевого места» часы можно поделить на два класса. В основном по тому, какой регулятор там используется, они расходятся на две категории кварцевые и механические.

Механические часы – работа таких устройств базируется на основе колебаний маятника или балансира. Источником питания обычно служит пружинный механизм или гиревой.

В кварцевых часах – механика работы строится на колебаниях кварцевого генератора. В таких устройствах элементом питания в большинстве случаев является батарейка.

Так же механические часы распределяются по классу регулятора и приводу, а кварцевые по типу индикатора и источнику питания.

В то время как история существования механических часов насчитывает более 1000 лет, то история кварцевых насчитывает всего лишь чуть более 40 лет и с момента появления кварцевого механизма не утихают споры о том, какой же всё-таки лучше. Адекватного ответа на этот вопрос ещё ни кто не дал.

Сравнительные характеристики механических и кварцевых часов.

Сравниваться они будут по ряду основных характеристик.

• Первое (1). Точность хода (нормальная/максимальная)
• Второе (2). Время до завода/смены элемента питания.
• Третье (3). Ударопрочность.
• Четвёртое (4). Чувствительность к перепадам температуры.
• Пятое (5). Срок эксплуатации.
• Шестое (6). Ремонтопригодность

Механические часы.

• от +40 до -20 секунд в сутки/±7 секунд в день.
• 40 часов/20 дней.
• низкая (из-за возможного выхода из строя части шестерёнок).
• очень высокая (по причине свойств материалов, из которых состоят некоторые детали).
• от 10 лет.
• очень высокая (возможность замены некоторых элементов конструкции механизма).

Кварцевые часы.

1. ±20 секунд в календарный месяц/±5 секунд в календарный год.
2. от 2 до 10 лет.
3. высокая (такое возможно по причине особенностей конструкции).
4. низкая (так же связанно с особенностями конструкции).
5. от 5 до 10 лет.
6. весьма низкая (замене обычно подлежит весь блок механизма).

Преимущества кварцевых часов.

Точность – В связи с маленькими показателями в отставании/опережении заданного времени. Надёжность – В таком виде механизма очень мало деталей и это обеспечивает постоянную надёжную работу. Ударопрочность – Из-за особенностей конструкции и отсутствия сложносоставных деталей эти часы не боятся обычных механических повреждений, что могут произойти в повседневной жизни. Долговечность элемента питания – Срок службы батарейки в часах составляет в среднем 2 – 3 года.

Простота и надёжность механизма – Так как механизм таких часов в основном своём виде состоит из разных видов пластика и его производство полностью автоматизировано, эти свойства дают долговечность и понижают стоимость продукции на выходе.

Достоинства механических часов.

Отсутствие необходимости замены элемента питания – Не требуется тратить деньги на замену батареек и замену оной.

Ремонтопригодность – Возможность замены любой части механизма в условиях часовой мастерской.

Срок эксплуатации – Данное условие зависит только от хорошего отношении к часам в процессе эксплуатации.

Стиль, определённый временем – Такие часы не утратят своей актуальности и через 100 лет.

Даже после такого анализа вопрос о том, что лучше не возможен по причине того что каждый сам определяет, что ему нужнее, приятнее и выгоднее. Выбор всегда зависит от индивидуальных предпочтений.

Устройство и принципы работы часовых механизмов.

Основные принципы работы механических наручных часов.

Способ работы часов с балансирным механизмом такой же, как у гиревых и маятниковых часов. В механизме такого типа тоже есть пружина (двигатель) которая вращает зубчатые колёса и стрелки.

Такой тип часов можно перемещать в пространстве как угодно, трясти, вертеть и им ничего от этого не будет.

Пружина в часах, будучи лентой из стали или иного специализированного сплава находится в свёрнутом виде в металлическом барабане. На внешне цилиндрической поверхности барабана сделаны зубья и по этой причине он является одним из зубчатых колёс внутри часов. Это колесо-барабан одето на определенный вал, на котором может свободно крутиться вокруг его оси. Один конец пружин закреплён внутри барабана, а другой закреплён за крючок на валу.

Общая схема и детали двигателя наручных часов показаны на рисунке ниже.

Схематическое изображение стандартных наручных часов с боковой секундной стрелкой.

Когда вращаешь вал, а барабан не двигается, пружина закручивается. Если после этого зафиксировать вал, то пружина, раскручиваясь, будет стараться провернуть барабан. Это движение переходит на центральный триб и с него на триб минутной стрелки, вексельное колесо и триб вексельного колеса на часовое колесо, на втулке которого закреплена часовая стрелка. На этой колёсной передаче число зубцов подобранно таким образом, что часовая стрелка в 12 раз вращается медленней минутной.

Если взвести пружину, а потом отпустить то она развернётся почти мгновенно.

Но от часового механизма требуется совсем другое, равномерное вращение стрелок на определённый срок времени. Для такого нужно устройство, которое будет за равные временные промежутки позволять барабану (так же и стрелкам) двигаться под строго определённый угол расположения на циферблате. Такое устройство, которое задаёт такие промежутки времени в часовом механизме, называется регулятором. В наручных и карманных часах используется система движения балансир - спираль.

Во время поворота балансира в любую сторону в спирали нарастает напряжение, увеличивающееся прямо пропорционально углу поворота. После этого отпущенный балансир под воздействием спирали начнёт обратное движение в положение равновесия. В таком положении нарастающее напряжение спирали исчезает, но балансир по закону инерции продолжает движение дальше на почти такой, же угол, какой был до этого и продолжит рост напряжения в спирали. Без трения и других факторов внешнего воздействия балансир продолжал бы колебания системы до бесконечности. Частота колебательной системы балансир – спираль не зависит от амплитуды движения (максимального угла поворота) на который был перемещен балансир. Такая система называется изохронной.

Время полного колебания (движения) балансира которое он совершает, зависит от напряжения спирали, размера и массы самого балансира. По этой причине он, так же как и маятник совершает колебательные движения с не изменой частотой. Значит, возможно, использование такой системы для нормализации скорости движения колёсной передачи. К реалиям повседневной жизни это имеет малое отношение, но по ряду причин это не возможно. Трение и другие факторы работы балансира с течением времени приводят к полной остановке механизма. Для постоянной работы колебательной системы необходимо в определённый промежуток времени «сдвигать» балансир этим давая ему энергетический толчок. Так же движение баланса нужно превращать в равномерное вращение стрелочной передачи. Для разрешения таких проблем служит определённое устройство, называемое спуском или ходом.

Анкерный спуск (ход).

Анкерный ход (спуск) будучи частью часового механизма служащей одновременно для двух определённых целей, превращения постоянных и не изменчивых колебаний балансира во вращение зубчатых колёс с неизменной скоростью движения, включающую в себя так же стрелочную передачу и перемещение «энергии» от «двигателя» балансиру для продолжения его работы. Данный ход помогает системе балансир – спираль руководить работой зубчатой передачи таким образом, что за один такт колебания балансира шестерёнки перемещались под определённые углы.

Так же есть большое количество известных конструкций спускового механизма, но на данный момент большинство наручных часов имеет в своём «содержании» определённый тип который носит название швейцарский анкерный спуск.

Отличительной характеристикой данного спуска приходится наличие определённого элемента имеющего вид корабельного якоря, который называется анкерной вилкой, имеющей место постоянного пребывания между балансиром и последним зубчатым колесом.

У анкерной вилки имеется два плеча, на которых закреплены рубиновые камни которые имеют название палета. А так же у неё есть раздвоенный хвост, концы которого называют рожками. Вилка надевается на ось, на которой она может двигаться в любую сторону. Так же в состав данного спуска входят шестерёнки особой формы, из-за чего носит название анкерное колесо, а также имеется импульсный ролик с импульсными камнями, находящиеся на оси балансира. Детали и устройство механизма приведены ниже на рисунке.

Работа анкерного хода в схематическом изображении.

Балансир (баланс) основную часть времени перемещается «независимо» и не соприкасается с анкерной вилкой. Переходя в своём движении на исходную точку, он ударяет импульсным камнем по рожку и проворачивает анкерную вилку. От такого движения палета запирающая «зуб» анкерного колеса приподнимается и разблокирует его. (часть рисунка под номером 1)

В момент освобождения «зуба», анкерное колесо под воздействием пружины начинает проворачиваться и после этого уже «зуб» анкерного колеса сдвигает палету и приводит в движение анкерную вилку. Рожок анкерной вилки догоняя импульсный камень бьёт по нему, передавая балансиру (балансу) добавочную энергию. (часть рисунка под номером 2)

Анкерное колесо сдвигается на небольшой угол и после этого уже другой зуб опирается в противостоящую палету анкерной вилки. Во время обратного движения балансира (баланса) вся процедура повторяется в той же последовательности что и до этого но с противоположной стороны вилки. (часть рисунка под номером 3)

В одно полное колебание балансира (баланса) анкерная вилка даёт возможность анкерному колесу продвинуться только на один «зуб». В то время когда анкерное колесо двигается и бьётся «зубом» о палету анкерной вилки происходит определённый звук «тик-так». (часть рисунка под номером 4)

Чем выше частота колебаний, тем меньше он реагирует на негативные проявления вроде встряхивания. На данный момент в наручных часах применяется балансир (баланс) имеющий частоту колебаний 0.4 секунды 0.33 секунда, а в наиболее точных всего 0.2 секунды.

Скорость колебания балансира (баланса) в тысячи раз превышает скорость вращения барабана для того чтобы синхронизировать скорости их перемещения между барабаном и анкерным колесом вставляют ещё ряд колёс и трибов имеющих название основной колёсной системы.

Зубчатая передача от барабана к анкерному трибу повышает число оборотов и в таком же количестве снижает передачу мощности. Основную колёсную систему создают, так чтобы первый после барабана триб сделал один оборот за час, и его ось прошла через центральную часть часов, от этого он получил своё название «центральный триб». На оси центрального триба размещают триб минутной стрелки, где и располагается минутная стрелка. Ось триба делающего один полный оборот в одну минуту почти всегда ставят выше шести часовой метки и закрепляют на ней секундную стрелку.

Принцип работы кварцевых часов (включая в себя электронные).

За тысячелетие существования наручных часов (механических) люди продолжали совершенствовать их механизм. Следование по пути развития высоких технологий отразилось и на механических часах в лучшую сторону, так как люди смогли добиться точности хода равной ± 5ти секундам за 24 часа. Но такие механизмы, будучи весьма сложными в производстве и имеющими весьма непомерную цену не пользовались популярностью. Этот аспект повлиял на появление принципиально нового механизма, кварцевого. Кварцевый механизм, имея весьма высокую точность хода, обладает весьма низкой стоимостью. Он стал весьма популярен среди населения именно из-за своих качеств. Подавляющее количество выпускаемых в мире устройств на сегодняшний день несут в себе кварцевый механизм.

Общее схематическое устройство кварцевых часов

Главными узлами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду передаёт импульс двигателю, а тот следом поворачивает часовые стрелки.

Часы получили своё название из-за того что источником колебаний является кристалл кварца. Кристалл кварца выдаёт большую стабильность вырабатываемых импульсов, следовательно, большую точность хода. Источником питания механизма энергией является батарейка, от неё получает необходимый заряд электронный блок и двигатель. Такие элементы питания рассчитаны на срок эксплуатации равный примерно двум годам. Основным достоинством батарейки является отсутствие нужды в заводе часов каждый день. Исходя из характеристик данного устройства, можно заключить, что такой сплав точности и простоты эксплуатации достаточно удобен большинству людей.

В некоторых случаях за место циферблата устанавливают электронный дисплей. В России такой вид часов называют Электронными, а во всём остальном мире данные устройства называют кварцевыми с электронной индикацией. Такое определение должно указывать на то, что данный механизм сконструирован на основе кварцевого генератора и время выводится на дисплей.

По основному своему содержанию они являются крошечным компьютером с запрограммированной микросхемой. Такие часы легко превратить в универсальное устройство, несущее в себе функции хронографа, секундомера, будильника, календаря и многие другие функции всего лишь добавив новый код в микрочип. Так же кварцевые часы отличает от механических то, что после интеграции этих функций, стоимость повышается на очень незначительную сумму.

Кристалл кварца, обладая пьезоэлектрическими свойствами при сжатии, вырабатывает электрическое поле, но если на него воздействовать электричеством, то кристалл «сожмётся». Таким образом, можно заставить кристалл колебаться (на этом свойстве данного минерала и построена вся система кварцевого генератора). Все кристаллы имеют разную частоту резонанса. Длительным подбором размера кварца находят нужный с частотой в 32768 герц.

В электронном блоке наручных кварцевых часов находится генератор электрических колебаний. Данное устройство выдаёт электрические колебания и для его стабилизации используют кристалл кварца на резонансной частоте. По вытекающим из этого особенностям у нас есть генератор электрических колебаний с постоянной частотой колебаний. После всего этого остаётся предать равномерные колебания для движения стрелок.

Генератор производит 32768 колебаний в секунду, а это приблизительно в 10000 раз превосходит колебания балансира. Не один механизм в мире не сможет работать на таких скоростях. И по этой причине в них дополнительно стоит часть называемая двигателем, она отвечает за преобразование колебаний такой мощности в импульс с частотой всего лишь 1 герц. Импульсы такой мощности подаются на обмотку шагового двигателя.

Устройство шагового двигателя.

В двигатель входят, статор с находящейся на нём закреплённой катушкой с обмоткой и ротором является магнитом, насаженным на ось. Когда через катушку проходит электрический импульс возникает электромагнитное поле, которое сдвигает ротор на пол-оборота. Ротор по системе зубчатых колёс двигает стрелки на циферблате.

Подробная схема кварцевых часов.

Автоподзавод

Первые механизмы с автоподзаводом были выпущены в 18 веке, а в 1931г появились первые наручные часы с такой функцией. Основной массовый выпуск таких устройств начался на 20 лет позже. И после этого часы с автоподзаводом стали завоёвывать всё большую популярность и уважение, связанные с их удобством и функциональностью.

Принципы работы автоподзавода.

Основным источником получения энергии в механических устройствах является пружина. Она взводится при помощи вращения заводной головки и через систему шестерёнок переходит на вал барабана. Каким же образом часы могут заводить себя сами?

Устройство подобного механизма весьма похоже на то если положить камень в коробку и поболтать, то камень начнёт стучаться об стенки коробки. Это возможно из-за закона всемирного тяготения и инерции. Часы с автоподзаводом построены по такому же принципу. В их механизме есть свой «камень», будучи закреплённым на оси грузом похожим на сектор со смещённым центром тяжести он при любом движении руки поворачивается вокруг своей оси и дозаводит пружину через систему специальных зубчатых колёс.

Для того чтобы данный сектор смог пересилить сопротивление пружины и подзавести механизм он должен иметь превосходящую инерцию. По этой причине сектор производят из двух разных частей, тонкой и легкой верхней пластины, полукольца из вольфрамового тяжёлого сплава. Диаметр сектора пытаются по возможности сделать максимальным.

Сектор автоподзавода двигается от любого движения руки носящего человека, его вращение не зависит от степени завода пружины. От возможного разрыва из-за сильного завода пружины такие устройства снабжают тем или иным механизмом защиты. В основном устройства с автоподзаводом снабжают пружиной прикреплённой к барабану таким образом, что она не крениться полностью, а при помощи фрикционной накладки. Упругость рассчитана таким образом, что при полном заводе внешний конец пружины с фрикционной насадкой проскальзывал, защищая, таким образом, пружину от разрыва. В некоторых случаях, когда заводишь часы можно слышать щелчки, такой звук означает, что пружина проскальзывает.

Плюсы и минусы часов с автоподзаводом.

Плюсы. Часы с автоподзаводом не надо заводить каждый день. Так же помимо удобства в них есть ещё и два дополнительных преимущества. Сектор держит пружину в постоянном «тонусе» что благоприятно сказывается на точности. Водозащита таких часов гораздо выше в связи с тем что в таком механизме практически не используется заводная головка и это даёт дополнительные гарантии что грязь и влага не попадут внутрь механизма.

Минусы. Устройства с такой функцией являются весьма сложным механизмом, что в разы увеличивает вероятность поломок. Часы с авто подзаводом имеют весьма не маленькие размеры что практически переводит их в разряд чисто мужских часов. Из-за того что основным компонентом сектора является вольфрамовый сплав стоимость таких часов весьма велика. И главным минусом таких устройств является низкая ударопрочность. Некоторые особо сильные удары приводят к тому что опора сектора ломается под его весом и это приводит к полной не годности механизма.

На сегодняшний день основная масса производимых механических часов в мире имеет комплектацию включающую автозавод, исключение составляет лишь самый дешевый или очень дорогой модельный ряд. В бюджетном варианте автоподзавод не предусмотрен исходя из целей снижения стоимости продукции, а дорогом (элитном) варианте часов из-за сложности конструкции (дополнительные функции) в большинстве случаев не возможно поставить автоподзавод. Большое количество дополнительных функций делает механизм более массивным, тяжелым, а после добавления автоподзавода произойдёт неминуемое увеличение массы и объема что является неразумным. Дополнительные функции требуют для нормальной работы большего количества энергии и мощной пружины и из-за этого сектор автоподзавода не в силах её подзавести.

"Самозаряжающиеся" кварцевые часы.

Один из основных недостатков кварцевых часов можно считать необходимость замены элемента питания. Для облегчения жизни человека носящего такое устройство были разработаны несколько способов подзарядки элемента питания. Основные используемые технологии, применяемые в кварцевых наручных часах это Kinetic/Autoquartz и EcoDrive. Такие технологии базируются на том, что подзарядка элемента питания происходит извне. EcoDrive – Использует для подзарядки энергию солнечных лучей попадающих на циферблат. Kinetic/Autoquartz – Подзарядка происходит посредством движения руки человека (закон о кинетической энергии движущегося тела).

Технология Kinetic.

Кварцевые часы с технологией Kinetic являются механизмом, которому не требуется замена элемента питания (батарея). В таких устройствах кинетическая энергия от движения руки видоизменяется на электрическую, которая питает батарею. Такой механизм является сплавом Кварцевых и механических часов с автоподзаводом. От движения руки груз, похожий на используемый в часах с автоподзаводом, двигается по кругу вокруг оси и по системе зубчатых колёс приводит в движение ротор генератора. Электричество, вырабатываемое генератором, подзаряжает накопитель энергии – конденсатор.

Для вырабатывания электрического тока генератором необходимо чтобы ротор вращался с очень большой скоростью. В устройствах с механической начинкой колёсная передача уменьшает обороты от груза до барабана, а в часах с технологией Kinetic всё с точность также, но наоборот. Часы с такой технологией имеют колёсную передачу, которая выдаёт скорость вращения ротора до 100.000 оборотов за 60 секунд. Из-за такой скорости главной проблемой механизма становится трение в опорах ротора.

Для снижения трения в опорах генератор построен таким образом, что ротор находится в магнитном поле обеспечивающим как бы невесомость и почти не касается опор. Из-за магнитной подвески ось, у которой диаметр на концах всего лишь 0.10-0.15 миллиметра (что является размером, который в 3-4 раза меньше человеческого волоса) может выдерживать вес ротора который в среднем в 20 раз больше весит ротора шагового двигателя. Высшим достижением этой технологии можно назвать изготовление с максимально возможной точностью оси ротора (имеющей мизерный размер). Так же для уменьшения трения изготовили уникальную смазку для опор ротора имеющую малую вязкость.

От резких движений и допустим от удара руки о стену, груз начнёт вращаться с возросшей скоростью превосходящую нормальную во много раз. Для предохранения от разрушения центральной оси ротора требуется ограничить скорость во время вращения. Поэтому в передаче используют фрикционную муфту. Внешний вид такой муфты – обычное колесо с трибом, но оно сидит на оси не плотно, а с небольшим трением. Когда скорость нормальна триб вращается вместе с колесом, но когда происходит резкое ускорение, триб муфты поворачивается отдельно от колеса, предохраняя ротор. Ротор генератора вращается с грандиозной скоростью и из этого следует, что баланс должен быть выверенным с очень большой точностью иначе он просто сломает часы./p>

Технология Eco-Drive

Данная технология появилась в 1995г. Основные принципы работы её составляют: получение энергии из солнечного света посредством трансформации оного фотоэлементами в обычный электроток нужного напряжения.

Хотите купить часы, но не знаете какие? Давайте разберемся и ответим на вопросы, которые чаще всего возникают при покупке: что собой представляют кварцевые и механические наручные часы. В чем же их плюсы и минусы.

Как работают механические часы?

Главным отличием кварцевых часов от механических часов является источник энергии, который обеспечивает работу механизма. В механических часах за это отвечает пружина в виде спирали. Она находится в барабане и имеет зубчатый край. Во время завода часов пружина закручивается, а во время её раскручивания в действие приводится барабан, запускающий и весь часовой механизм.

Что такое кварцевые часы?

За работу кварцевых часов отвечает батарейка, питающая весь электронный блок, а также шаговый электродвигатель. Двигатель получает импульс от электронного блока один раз в секунду, в результате этого стрелки поворачиваются. Высокая стабильность частоты вырабатываемых импульсов обеспечивается кристаллом кварца - отсюда и название данного аксессуара. Заводятся такие часы один раз (следующий завод будет осуществлен, лишь когда придется менять батарейку). Кварцевые часы - это высокая точность и комфорт в использовании. Чаще всего мы называем такие часы электронным, хотя на самом деле они кварцевые с цифровой индикацией.

Современные производители предлагают кварцевые наручные часы, которые представляют собой мини-компьютер. Благодаря программированию микросхемы они легко оснащаются секундомером, хронографом, будильником или календарем. Дополнительных функций может быть множество.

Механические часы появились более четырехсот лет назад, а вот кварцевые вышли на рынок лишь во второй половине двадцатого века. На сегодняшний день постоянно ведутся споры: какие часы лучше - кварцевые или механические. Но все они имеют свои плюсы и минусы, которые мы и обсудим.

Преимущества и недостатки механических часов

Одним из главных преимуществ «механики» является отсутствие надобности постоянной смены батарейки. Это означает, что такие наручные часы не нуждаются в дополнительном сервисном обслуживании, нет необходимости покупать батарейки, а значит - отсутствуют дополнительные денежные затраты.

Механические часы отличаются большой ремонтопригодностью. Сегодня любой мастер часовых дел может изготовить сломавшуюся деталь. И даже, несмотря на то, что такие часы могли быть изготовлены очень давно, они подлежат ремонту с возможностью сохранения оригинального механизма. Они имеют большой срок службы. Все детали таких аксессуаров изготавливаются из металла, который, безусловно, продлевает век самого механизма. Именно поэтому, механические наручные часы, как женские, так и мужские, считаются более престижными.

К недостаткам часов данного типа можно отнести: чувствительность к ударам, неточность хода часов, а также высокая стоимость -при их сборке используется исключительно ручной труд.

Хотя за подобную ювелирную работу часовщика все-таки стоит отдать деньги. К тому же сегодня можно найти достойную модель в более бюджетном ценовом сегменте. Тем более далеко ходить не нужно. Вот, посмотрите на отличные механические часы за приемлемые деньги.

Плюсы и минусы кварцевого механизма

Главным плюсов часов с кварцевым механизмом является точность хода. Расхождение во времени в месяц может составлять до двадцати секунд, а у самых лучших часов такое отклонение может составить до пяти секунд за один год.

Такие наручные часы намного надежнее, чем механические, поскольку они имеют меньше деталей (всего лишь электронный блок и шаговый электродвигатель).

Часы с кварцевым механизмом не нуждается в ежедневном заводе. Сегодня выпускаются модели, в которых батарейка меняется один раз в три года. Также встречаются кварцевые часы с батарейкой, рассчитанной на срок службы до десяти лет.

Сборка часов с данным типом механизма происходит при полной автоматизации, которая, безусловно, дешевле, чем ручной труд. Поэтому и стоимость моделей с кварцевым механизмом в разы меньше, чем у механических. Такие часы можно позволить себе при любом бюджете. А возможно, даже несколько. Под разный стиль и повод.

А вот к недостаткам можно отнести:

Небольшие, но регулярные денежные затраты на покупку батарейки.

Невысокая ремонтопригодность. В случае, если завод-изготовитель прекратил производство запасных частей, то такие наручные часы можно отремонтировать только, если механизм будет полностью заменен.

Недолговечность - кварцевые часы, которые были выпущены в конце двадцатого века, сегодня работать не будут по той простой причине, что современные батарейки к ним не подойдут.

Все эти недостатки, конечно же, относительны. Мало кого испугает перспектива менять батарейку, когда на кону стильный и модный часовой аксессуар. Тем более, когда у него максимально хорошее соотношение цены и качества, а благодаря современным технологиям качество часто даже выше установленной цены. Вот три супер модели для примера.

Исходя из вышесказанного, однозначно ответить на вопрос, какие наручные часы лучше - кварцевые или механические - невозможно. Выбирая тот или иной тип механизма, следует исходить из своих индивидуальных предпочтений. Какие из перечисленных нами преимуществ являются ценными для Вас? Подумайте и смело осуществляйте покупку.

Электричество, все сильнее вторгавшееся во все области жизни человека, не могло обойти часовое дело. С появлением кварцевых технологий высокоточные часы стали доступны каждому жителю Земли, а качество часов стало зависеть не столько от мастерства и опыта людей, сколько от точности работы автоматических линий. Сегодня абсолютное большинство выпускаемых в мире часов относятся именно к кварцевым. Как они устроены, как работают и почему все больше людей отдают предпочтение именно кварцевым часам?

В двух словах

Основными элементами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот поворачивает стрелки.

1. Катушка 2. Стартор 3. Ротор 4. Триб ротора 5. Магниты

Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов, а значит, и высокую точность хода, обеспечивает кристалл кварца, из-за которого часы и получили свое название.

Батарейка, питающая электронный блок и двигатель, рассчитана на несколько лет работы и избавляет от необходимости заводить часы в течение всего этого срока. Получается уникальное сочетание высокой точности и удобства в использовании.

Иногда вместо циферблата со стрелками используется цифровой дисплей. Такие часы у нас принято называть электронными, но во всем мире их называют кварцевыми часами с цифровой индикацией. Это название подчеркивает, что, во-первых, основой часов является кварцевый генератор, а во-вторых, информация о времени в них отображается в виде цифр.

По сути, кварцевые часы являются мини-компьютером. Запрограммировав соответствующим образом микросхему, их легко превратить в многофункциональное устройство: хронограф, секундомер, добавить к ним будильник и т.д. Причем, в отличие от механических часов, их стоимость при этом возрастает не так сильно.

Зачем часам кристалл

Кристалл кварца обладает уникальными свойствами: при сжатии он порождает электрический импульс, а при воздействии электрического тока кварц сжимается. Таким образом, кристалл можно заставить сжиматься-разжиматься, т.е. колебаться, под воздействием электрического тока. Подбором размеров кристалла добиваются частоты резонанса 32768 герц.

Электронный блок кварцевых часов состоит из двух частей. Одна часть, генератор, вырабатывает электрические колебания, которые стабилизируются кварцевым кристаллом на его резонансной частоте. Таким образом, мы имеем генератор электрических колебаний, причем частота этих колебаний очень стабильна. Остается эти равномерные колебания превратить в равномерное же движение стрелок.

Генератор вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду. Это примерно в 10000 раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных часах. Ни одно механическое устройство не может работать с такой скоростью. Поэтому другая часть электронной схемы, называемая делителем, преобразует эти колебания в импульсы частотой 1 герц. Эти импульсы подаются на обмотку шагового электродвигателя.

Двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной на нем катушки с обмоткой и ротора - постоянного магнита, насаженного на ось. При прохождении через катушку электрического импульса возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Ротор через систему шестерен вращает стрелки.

Сколько же прослужит "кварц"?

Колесный механизм у кварцевых часов имеет тот же ресурс, что и у механических. Очень долго прослужит и шаговый двигатель. Сегодня можно встретить работоспособные радиоприемники 20-х годов, т.е. ресурс электронных компонентов также велик и до конца еще не изучен. И, теоретически, хорошие кварцевые часы по долголетию не должны уступать механическим.

Статистики по "долгожительству" кварцевых часов пока не набрано, ведь они появились всего 30 лет назад. Но многие электронно-балансовые часы, выпущенные лет 40 назад, прекрасно ходят и по сей день.

С другой стороны, 100 лет назад часы передавали по наследству потому, что это была чрезвычайно редкая и дорогая вещь. Те времена давно прошли, сегодня все чаще мы покупаем новую вещь не потому, что старая испортилась, а потому, что она морально устарела. А срок, необходимый для морального устаревания, кварцевые часы выхаживают, доставляя владельцу минимум хлопот.

В нашей стране механические часы пока популярнее кварцевых. Но, по прогнозам зарубежных специалистов, в ближайшие годы ситуация будет резко меняться и через 4-5 лет доля кварцевых часов составит не менее 80% рынка.