Система баланс—спираль как регулятор хода часов
Баланс со спиральной пружиной, в отличие от маятника, может без нарушения правильности хода часов совершать колебания и при переноске, поэтому он нашел применение в качестве регулятора во всех видах переносных часов (карманных, наручных и хронометрах). Баланс—спираль по сравнению с маятником теоретически обладает еще одним крупным преимуществом — период его свободного колебания не изменяется при изменении величины его размаха, или амплитуды.
В колебательной системе баланс—спираль энергия два раза за период колебания переходит из потенциальной в кинетическую и обратно. Колебания системы — затухающие, поскольку происходит рассеяние энергии на преодоление сопротивления воздуха, трения в опорах осей и внутривиткового трения спирали и т. д. Величина, исчисленная из отношения полной колебательной энергии к сумме потерь за один период колебания балансового осциллятора, характеризует добротность этого осциллятора.
А чем выше добротность осциллятора, тем выше стабильность периода колебания системы баланс—спираль.
скорости движения точки и направленная в сторону, противоположную движению. Это и есть сила трения. Суммарные потери на трение в колебательной системе определяются коэффициентом затухания. Он находится опытным путем при наблюдении затухания колебаний или последовательности амплитуд по их абсолютной величине. Натуральные логарифмы из отношения этих амплитуд есть постоянная величина. Гаусс назвал ее логарифмическим декрементом.
В реально действующих карманных, наручных часах и хронометрах для поддержания незатухающих колебаний регулирующей их системы требуется приток энергии извне или передача импульса от ходовой пружины на ходовое колесо. Величина импульса (или входа энергии в систему баланс — спираль) должна во всех случаях покрывать рассеяние энергии, вызываемое действием трения в опорах осей, сопротивлением воздуха, внутривитковым трением и т. п. Только при этом условии колебания становятся незатухающими.
читайте дальше:
